Титанический взрыв в отдаленной галактике, наблюдавшийся в июне 2018 года, скорее всего, был криком рождения нейтронной звезды или черной дыры, согласно подробному анализу рентгеновских лучей с высокой энергией от затухающего взрыва.
Обнаруженный с помощью обзора неба ATLAS и внесенный в каталог как в 2018 году, взрыв произошел в спиральном рукаве неприметной галактики CGCG137-068, на расстоянии 200 миллионов световых лет в созвездии Геркулеса. Но это была не обычная сверхновая: “Корова”, как ее прозвали, светилась намного быстрее, и была намного голубее и ярче, чем любая взрывающаяся звезда, наблюдавшаяся ранее.
Аналогичные “быстрые синие оптические переходные процессы” (FBOTs) были обнаружены в архивных данных, но Корова была первой, увиденной в реальном времени, и, безусловно, самой яркой из когда-либо наблюдавшихся. Тогда астрономы думали, что вспышка может быть вызвана мощными толчками в плотных газовых облаках, окружающих взрывающуюся гигантскую звезду, или тем, что звезда белого карлика разрывается на части и поглощается черной дырой средней массы.
Однако команда, возглавляемая Дираджем Пашамом (MIT), выступает против обоих этих сценариев. Пашам и его коллеги проанализировали данные высокоэнергетических рентгеновских лучей за два месяца из таинственного источника, собранные рентгеновским телескопом NASA «Исследователь внутреннего состава нейтронных звезд» (NICER) на борту Международной космической станции. Астрономы обнаружили быстрое мерцание, предположительно возникшее вблизи компактного объекта.
Исходя из наблюдаемой частоты сигнала (224 цикла в секунду), авторы оценивают область излучения рентгеновского излучения не более 1300 километров (800 миль) в поперечнике, исключая протяженную газовую оболочку в качестве источника. И учитывая это ограничение по размеру, если центральный компактный объект является черной дырой, он не может быть более массивным, чем 850 солнечных масс, что несовместимо с тем, чтобы быть черной дырой средней массы.
Мерцание рентгеновских лучей не совсем регулярное. Точное происхождение таких высокочастотных квазипериодических колебаний (QPO) неизвестно, но нет никаких сомнений в том, что они возникают вблизи компактного объекта, скорее всего, в быстро вращающемся аккреционном диске. Аналогичные сигналы от известных черных дыр звездной массы предполагают связь между массой черной дыры и частотой QPO; если то же соотношение справедливо для AT2018cow, ее черная дыра будет весить около 4 солнечных масс.
Опять же, авторы подчеркивают, что компактный объект также может быть нейтронной звездой, вращающейся 224 раза в секунду. Однако, по-видимому, ясно одно: учитывая стабильность сигнала QPO в течение 60 дней (что соответствует более чем миллиарду циклов), яркость Коровы не может быть обусловлена быстрой энергией спина сильно намагниченной нейтронной звезды, известной как магнетар.
“Авторы проделали очень тщательную работу по изучению различных вариантов, и я согласна с их результатами”, — говорит эксперт magnetar Крисса Кувелиоту (Университет Джорджа Вашингтона). “Я думаю, что еще слишком рано называть, что такое вращающийся объект. Нам, вероятно, нужно больше наблюдать за такими системами, чтобы принять окончательное решение”.
Хорошая новость заключается в том, что НАЙСЕР может смотреть светящиеся ФБОТЫ, такие как Корова, каждые три года или около того. Как пишут Пашам и его коллеги в своей статье: “Подобные сигналы в будущих FBOTs могут позволить астрономам изучать компактные объекты младенцев сразу после рождения”.
