天文学家可能已经解决了2018年的蓝色宇宙“牛”之谜

2018年,全世界的天文学家都在盯着他们望远镜上的一个奇怪的信号–在虚无的太空中出现的耀眼蓝色闪光。它看起来像一个恒星爆炸,但它的亮度却莫名其妙地高出几个数量级。它不符合任何已知的超新星类别。很快,这个闪光点将在宇宙之谜的墙上赢得它的位置。

天文学家可能已经解决了2018年的蓝色宇宙“牛”之谜

它将被称为AT2018cow,或简单地说–the cow(牛)。

时间快进到现在。MIT的一个研究小组最终拼凑出“牛”的谜题,它远远超出了恒星爆炸或超新星。他们指出,在约2亿光年之外,一颗恒星的坍缩产生了一个巨大的紧凑物体,或换句话说,一个相对较小的天体具有巨大的质量。

那么它会是什么呢?一个黑洞会立即醒来,吸食任何和所有不幸走得太近的物质,又或者是一个中子星,它拥有非常高的密集度,其一汤匙就相当于珠穆朗玛峰的重量。

“通常,我不敢说‘第一次’,”Dheeraj”DJ”Pasham说道,“但我真的认为这是第一次有直接的确认,可以说,一颗恒星死亡,然后你可以立即看到婴儿紧凑天体。”Pasham是MIT Kavli天体物理学和空间研究所的研究科学家,也是周一发表在《Nature Astronmoy》上关于这一发现的论文的第一作者。

推断the cow的情况

让我们先把事情弄清楚。为什么它被称为the cow?–这只是一个偶然性,源于一个标准的天文命名系统。The cow被称为“天文瞬态(astronomical transient)”,因为它具有强烈而短暂的性质。第一个天文瞬态被称为aaa,而这个字母系统在这个奇怪的闪光进入我们的星系怪圈的那一刻不知不觉地落在了cow身上。

除了偶然发现的快乐之外,找到the cow的来源的关键在于闪光本身。“它有X射线,这对超新星来说是极其不寻常的,”Pasham说道。在仔细研究NASA中子星内部组成探测器收集的成堆数据后,Pasham和其他研究人员看到,那些X射线的行为方式具有紧凑天体的特征。

天文学家可能已经解决了2018年的蓝色宇宙“牛”之谜

推理的方法是这样的:

研究小组发现每个X射线爆发发生的频率为225赫兹,或在60天内每4.4毫秒一次。Pasham指出“这真的很快。在此基础上,你可以把这个时间尺度乘以光速,得到这个区域内所包含的绝对最大尺寸–(最终)你得到一个引发这些脉冲的天体的最大尺寸。”

他发现,这一尺寸必须小于约1000公里宽。但值得注意的是,一颗超新星引起了创造这些X射线脉冲的任何东西,这意味着死亡恒星的物质被限制在这个微小的空间里。

那么什么东西在一个小空间里有大量的物质?–一个黑洞或中子星。

一个疯狂的主张变成了科学真理

自从第一次看到the cow以来,天文学家们提出了各种方案来解释它的存在。其中一个比较“合理”的结论是,一个中等大小的黑洞吞噬了一颗恒星。“这有点令人惊喜,”Pasham在谈到发现不太可能,但更有趣的选项时称,这就是答案。

在重新审视数据并覆盖了所能覆盖的每一条轨道之后,Pasham开始觉得是时候让世界了解the cow的独特来源了。

他表示,下一步是确定这个新生天体是一个黑洞还是一个中子星。要做到这一点,他需要确定中子星的确切周期。周期是指该天体进行一次旋转周期所需的时间。

而关于复杂的计算,Pasham目前的项目也相当令人印象深刻。他称,该团队研究的X射线光子,总共有约10万个。虽然这可能看起来是一个很大的工作数字,但事实并非如此。“为了给你一个概念,你在房间里打开的灯泡每秒会发出大约10^21个光子–在这里,我们有一个光源,(每秒)发出两个光子。”

另外,他还补充道:“看到我们可以通过每秒两到三次的计数来了解宇宙,这真的很有趣。”

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