Ученые впервые наблюдали рождение черной дыры или нейтронной звезды

17 июня телескопы-близнецы ATLAS на Гавайях обнаружили в созвездии Геркулеса удивительно яркую аномалию на расстоянии 200 миллионов световых лет. Названный AT2018cow или «Корова» (cow – корова), объект быстро вспыхнул, а затем почти так же быстро исчез.
После объединения нескольких изображений с различных источников, включая жесткие рентгеновские лучи и радиоволны, многопрофильная группа специалистов предполагает, что телескопы зафиксировали точный момент, когда звезда взорвалась, чтобы превратиться в черную дыру или нейтронную звезду. Звездный мусор, вращающийся вокруг горизонта событий объекта, вызвал удивительно яркое свечение.
Это редкое событие поможет астрономам лучше понять физику первых моментов создания черной дыры или нейтронной звезды. «Мы думаем, что «Корова» - это образование аккрецирующей черной дыры или нейтронной звезды», - говорит Раффаэлла Маргутти из Северо-Западного региона, руководящая исследованием. «Из теории мы знаем, что черные дыры и нейтронные звезды образуются, когда звезда умирает, но мы никогда не видели их сразу после их рождения. Никогда».
После того, как Корова была впервые обнаружена, она сразу же заинтересовала международное сообщество и заставила астрономов чесать голову. «Мы думали, что это сверхновая», - сказала Маргутти. «Но то, что мы наблюдали, различается с нашим нынешним представлениям о звездной смерти».
Во-первых, аномалия была неестественно яркой - в 10-100 раз ярче типичной сверхновой. Она также вспыхнула и исчезла гораздо быстрее, чем другие известные звездные взрывы, с частицами, летящими со скоростью 30 000 километров в секунду. Всего за 16 дней объект уже излучил большую часть своей мощности. Во вселенной, где некоторые явления существуют миллионы и миллиарды лет, две недели равноценны мгновению.
«Мы сразу поняли, что этот источник перешел от неактивной к пиковой светимости всего за несколько дней», - сказал Маргутти. «Этого было достаточно, чтобы всех взволновать, потому что это было так необычно и, по астрономическим меркам, было очень близко».
Используя доступ к наблюдательным объектам Обсерватории Кека на Гавайях и Обсерватории MMT в Аризоне, а также удаленный доступ к телескопу SoAR в Чили, Маргутти более подробно рассмотрела структуру объекта. Ученые изучили химический состав Коровы, обнаружив явные доказательства наличия водорода и гелия, что исключало те модели слияния компактных объектов, которые производят гравитационные волны.
После того, как ATLAS обнаружил объект, команда Маргутти быстро получила последующие наблюдения за Коровой с помощью NuSTAR, INTEGRAL, XMM-Newton и VLA.
Маргутти приписывает относительную наготу Коровы к раскрытию этой межгалактической тайны. Хотя звезды постоянно коллапсируют в черные дыры, большое количество материала вокруг недавно появившихся черных дыр не дает астрономам рассмотреть подробности. К счастью, вокруг Коровы материала было примерно в 10 раз меньше, чем при обычном взрыве звезды. Нехватка материала позволила астрономам взглянуть прямо в центр объекта.
Команда Маргутти также извлекла выгоду из относительной близости звезды к Земле. Даже при том, что это произошло в далекой карликовой галактике CGCG 137-068, астрономы считают, что это «прямо за углом».
«Двести миллионов световых лет для нас - близко», - сказал Маргутти. «Это ближайший объект такого рода, который мы когда-либо находили».