С учетом бескрайних просторов вселенной и небольших веков, которые человек провел, глядя на звезды, неудивительно, что мы все еще открываем для себя, как все работает там.
Хорошим примером этого процесса является "космическая корова", неофициальное прозвище, с нежностью использовавшееся астрономами для обозначения AT2018cow — необъяснимого явления рентгеновского излучения, произошедшего в 2018 году.
Сегодня у исследователей есть убедительная гипотеза, объясняющая происхождение космической коровы и направляющая будущие исследования черных дыр, нейтронных звезд и других пока невыясненных событий в далеких уголках вселенной.
Как обычно умирают звезды
Чтобы понять, почему космическая корова привлекла внимание астрономов, полезно разобраться в жизненном цикле звезд, включая их смерть. Конечно, существует разнообразие типов и размеров звезд, что означает, что нет нормального способа умирать звездам, и даже "смерть" — неточное слово, так как звезды просто переходят от одной фазы жизни к другой.
В любом случае можно сказать, что, когда большинство массивных звезд (намного больших, чем наше солнце) достигают конца своего жизненного цикла и исчерпывают всё топливо в своих ядрах, они взрываются в супернову и становятся или черной дырой, или нейтронной звездой, в зависимости от изначального размера звезды.
Астрономы давно измеряют суперновы; первая возможная записанная супернова относится к индийским астрономам в 4500 г. до н. э. (плюс-минус около 1000 лет). С тех пор было много известных супернов, включая одну, отмеченную китайскими астрономами в 185 г. н. э., другую — Иоанном Кеплером (и многими другими астрономами по всему миру) в 1604 году, и десятки других благодаря прогрессу в науке о телескопах. Можно с уверенностью сказать, что астрономы в целом понимают, что они видят, когда на небе появляется яркое излучение.
В чем отличие космической коровы
Именно это смутило астрономов при первом наблюдении AT2018cow, космической коровы, в июне 2018 года. Астрономы, используя телескоп ATLAS-HKO на обсерватории Халеакала на Гавайях, заметили яркое рентгеновское излучение, которое продолжалось три недели и светило в десять раз ярче, чем суперновы, которые изучали астрономы ранее.
Только сейчас, спустя годы, у нас есть представление о том, что могло вызвать это яркое излучение: увлекательное явление для вселенной в виде новорожденной черной дыры или нейтронной звезды.
Астрономы из Массачусетского технологического института под руководством исследователя Дхираяджа "ДиДжей" Пашама из Института Кавли по астрофизике и космическим исследованиям в Кембридже, Массачусетс, изучали излучение коровы в течение нескольких месяцев и опубликовали свои результаты 13 декабря 2021 года в журнале Nature Astronomy. Они пришли к выводу, что это, вероятно, результат массивного энергетического выброса, вызванного черной дырой или нейтронной звездой, наслаждающейся своим первым "приемом" звезды-источника. В отличие от других супернов, энергия, излучаемая коровой, появилась немного иначе, что и объясняет яркое, продолжительное свечение на небе.
Новые способы изучения рождения черных дыр и нейтронных звезд
Результаты этого исследования Массачусетского технологического института предполагают, что астрофизики могут использовать аналогичный протокол для изучения данных других невыясненных явлений происхождения, называемых быстрыми синими оптическими транзитами (FBOT). Зафиксировано около дюжины таких событий, и астрономы теперь, возможно, смогут разработать новые гипотезы для объяснения этих явлений в далеких уголках вселенной.
Кроме того, космическая корова теперь предоставляет астрономам руководство в поисках новых нейтронных звезд и младенческих черных дыр; так как изучение черных дыр в настоящее время является важным приоритетом для NASA, всегда полезно иметь лучшее представление о том, что нужно искать и получить более глубокое понимание жизненного цикла черных дыр.
