欧洲航天局高能空间望远镜Integral和xmm -牛顿望远镜帮助在今年早些时候突然出现在天空的空前明亮且快速演化的恒星爆炸中心发现了一种强大的x射线源。去年6月16日夏威夷的阿特拉斯望远镜首次发现了这一现象，并将其命名为“2018cow”。在那之后不久，世界各地的天文学家将许多太空和地面望远镜对准这个新发现的天体，它位于一个大约2亿光年之外的星系中。他们很快意识到这是一件全新的事情，仅仅两天时间，这颗天体的亮度就超过了之前观测到任何超新星的亮度。超新星是一颗老年大质量恒星发生的强烈爆炸，它将大部分物质排入周围的空间，将附近的星际尘埃和气体扫走。
博科园-科学科普：发表在《天体物理学》(Astrophysical Journal)上新论文展示了该天体存在100天以来的观测结果，涵盖了从无线电波到伽马射线的整个爆炸电磁波谱。这项分析包括欧洲航天局的Integral和XMM-Newton望远镜，以及美国国家航空航天局的NuSTAR和Swift太空望远镜的观测结果。数据显示，这个源或引擎的行为表明，这种奇怪的现象可能是一个新生黑洞，也可能是一个具有强大磁场的中子星，正在吸收周围的物质。论文的第一作者美国西北大学的Raffaella Margutti说：最令人兴奋的解释是，可能是第一次看到黑洞或中子星的诞生。
这张照片为2018cow及其宿主星系CGCG 137-068的超新星爆炸，该星系距离地球约2亿光年。这张照片是在2018年8月17日通过夏威夷凯克天文台的深度成像和多目标光谱仪(DEIMOS)获得。2018年6月16日同样在夏威夷的阿特拉斯望远镜首次发现了这颗超新星。图片：R. Margutti/W. M. Keck Observatory
爱沙尼亚塔尔图天文台(Tartu Observatory)Indrek Vurm说：黑洞和中子星是在恒星作为超新星坍缩和爆炸时形成，但我们从未在出生时就看到过，阿特2018cow爆炸亮度不仅是之前观测到任何超新星的10到100倍，而且达到峰值的速度也比之前已知的任何超新星都要快——与通常的两周相比，它只需要几天的时间。Integral公司在该现象被报道后5天左右首次对其进行观察，并持续监测了17天，数据被证明对理解这个奇怪的物体至关重要。欧洲航天局积分项目科学家埃里克·库尔克斯(Erik Kuulkers)说：覆盖的波长范围是任何其他卫星都无法覆盖，在光谱的高能x射线部分，与NuSTAR有一定的重叠，但也能看到更高的能量。
因此，尽管来自NuSTAR的数据非常详细地揭示了硬x射线光谱，但通过积分，天文学家能够完整地看到源的光谱，包括它在软射线能量下的上限。瑞士日内瓦大学天文学家沃洛迪米尔·萨夫琴科(Volodymyr Savchenko)研究了这些完整的数据。这个凸起是这次爆炸释放的辐射的另一个组成部分，它通过一种不透明或光学厚度的介质发光。同样来自日内瓦大学的卡洛·费里格诺说：这种高能辐射极有可能来自等离子体周围一个非常热且密度很高的区域。由于Integral对AT2018cow爆炸持续监测时间较长，其数据也能够显示出高能x射线信号正在逐渐衰减。这种消失的高能x射线辐射就是所谓的二次辐射——来自源的辐射与爆炸喷射出的物质相互作用。
当物质远离爆炸中心时，信号逐渐减弱，最终完全消失。然而在这个信号中，天文学家们发现了一个典型的物体从它的周围吸引物质的模式——要么是黑洞，要么是中子星。这是在2018cow观测到最不寻常的现象，这在爆炸性的瞬时天文事件中绝对是前所未有。与此同时，XMM-Newton在它存在的头100天里观察了这个不寻常的爆炸两次。它探测到它的x射线发射能量较低的部分，x射线发射直接来自爆炸核心的发动机。与来自周围等离子体的高能x射线不同，来自等离子体的低能量x射线仍然可见。天文学家计划在未来使用XMM-Newton进行后续观测，这将使他们能够更详细地了解源在更长时间内的行为。
来自意大利博洛尼亚大学的合作者Giulia Migliori说：我们正在继续分析XMM-Newton的数据，试图理解其来源的性质，吸积的黑洞会在x射线中留下特征印记，或许可以在数据中检测到。ESA XMM-Newton项目科学家诺伯特?沙特尔(Norbert Schartel)表示：这一事件完全出乎意料，表明有很多事情我们还没有完全理解。仅仅一颗卫星，一种仪器，永远无法理解如此复杂的物体。能够收集到关于神秘的2018cow爆炸内部工作原理的详细信息，这多亏了许多望远镜的广泛合作和组合。
博科园-科学科普｜研究/来自：欧洲航天局
参考期刊文献:《天体物理学》
Cite: arXiv:1810.10720
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