科学家们是否解开了太空中超亮的爆炸“奶牛“之谜？
太空中的“奶牛”爆炸事件为何会发生？
这可能是黑洞或中子星的遗留物。
AT2018cow的艺术绘图。（图片来源：日本国家天文台）
研究被称为“奶牛“的神秘恒星爆炸的科学界认为这次爆炸可能产生了一个黑洞或中子星。
2018年，科学家在约2亿光年外一个名为CGCG 137-068的星系中发现了被称为AT2018co的超亮恒星爆炸，绰号“奶牛“。但是这个奇怪的爆炸事件让科学家们感到困惑，因为就在它被发现之后，宇宙中的“奶牛“突然产生了一个比典型的超新星至少亮10倍的爆炸，然后在几个月内逐渐消失，美国宇航局当时如是说。
现在，科学家们在一项新的研究中认为，他们可能已经发现了“奶牛“的真实情况。
自从爆炸被发现以来，科学家们一直在纠结是什么导致了“奶牛“的恒星爆炸，主要的理论认为该事件可能催生了一个像黑洞或中子星的物体。
“仍然不清楚AT2018cow是由一个新生的紧凑物体驱动的恒星爆炸，还是由恒星爆炸期间产生的冲击力驱动的，与密集的环境介质相互作用，“领导这项新研究的麻省理工学院的研究员德拉吉·帕萨姆告诉本网站。“另一个假设是，AT2018cow可能是一个重达10，000-100，000太阳质量的中等质量黑洞撕裂一颗恒星的结果。“
为了解开这个谜团，“我们研究了该源的X射线亮度是如何随时间变化的，”帕萨姆说。“具体来说，我们想找出是否有一个时间尺度，使X射线有规律地变化。“
研究小组对此次爆炸事件的所有现有X射线数据进行了计算机分析，创建了 “功率密度谱 “，帕萨姆解释说。“如果在X射线亮度中存在任何有规律的调制，它将在功率密度谱中显示为一个峰值。
而他们发现了这样一个峰值。帕萨姆表示，“这表明在这次爆炸的中心有一个紧凑的物体（黑洞或中子星）。该小组的研究结果详见12月13日出版的《自然天文学》杂志，显示了来自 “奶牛“的X射线亮度每4。4毫秒波动一次的证据。这个时间使研究小组能够调查产生X射线信号的区域的大小。
帕萨姆说，“凭直觉，我们可以想象，一簇热的X射线产生的物质平均每4。4毫秒有规律地变亮和变暗。
研究小组表示，这些信息表明爆炸中心很可能有一个紧凑的物体存在，要么是黑洞，要么是中子星。
此外，根据现有的光学和其他数据以及对该系统的观察，“我们知道这次爆炸的位置与宿主星系的一个恒星形成区域相吻合。这意味着AT2018cow的爆炸点有大量的恒星准备死亡，“帕萨姆说。
有了上述结论，帕萨姆补充说，“我们认为这很可能是一颗垂死的恒星形成了一个紧凑的被压缩的星体。”
帕沙姆补充说，通过他们的分析，他们还不能确定从爆炸中“诞生“的物体是一个黑洞还是一个中子存储，但“我认为现有的数据可能有助于我们得到这个答案“，帕萨姆说。
相关知识
黑洞（英语：black hole）是时空展现出极端强大的引力，以致于所有粒子、甚至光这样的电磁辐射都不能逃逸的区域【6】。广义相对论预测，足够紧密的质量可以扭曲时空，形成黑洞【7】【8】；不可能从该区域逃离的边界称为事件视界（英语：event horizon）。虽然，事件视界对穿越它的物体的命运和情况有巨大影响，但对该地区的观测似乎未能探测到任何特征【9】。在许多方面，黑洞就像一个理想的黑体，它不反光【10】【11】。此外，弯曲时空中的量子场论预测，事件视界发出的霍金辐射，如同黑体的光谱一样，可以用来测量与质量反比的温度。在恒星质量的黑洞，这种温度往往在数十亿分之一K，因此基本上无法观测。
最早在18世纪，约翰·米歇尔和皮耶-西蒙·拉普拉斯就考虑过引力场强大到光线都无法逃逸的物体【12】。1916年，卡尔·史瓦西发现了第一个能用来表征黑洞的广义相对论精确解（也就是史瓦西黑洞），然而大卫·芬克尔斯坦在1958年才首次发表史瓦西解做为一个无法逃脱空间区域的解释。长期以来，黑洞一直被认为仅仅来自数学上的好奇。在20世纪60年代，理论工作显示这是广义相对论的一般预测。约瑟琳·贝尔·伯奈尔在1967年发现中子星，激发了人们引力坍缩形成的致密天体可能是天体物理中的实体的兴趣。
预期恒星质量的黑洞会在恒星的生命周期结束的坍塌时形成。黑洞形成后，它可以经由吸收周边的物质来继续生长。透过吸收其它恒星并与其它黑洞合并，可能形成数百万太阳质量（M☉）的超大质量黑洞。人们一致认为，大多数星系的中心都存在着超大质量黑洞。
黑洞的存在可以透过它与其它物质和电磁辐射（如可见光）的相互作用推断出来。落在黑洞上的物质会因为摩擦加热而在外围形成吸积盘，成为宇宙中最亮的一些天体。如果有其它恒星围绕着黑洞运行，它们的轨道可以用来确定黑洞的质量和位置。这种观测可以排除其它可能的天体，例如中子星。经由这种方法，天文学家在许多联星系统确认了黑洞候选者，并确定银河系核心被称为人马座A*的电波源包含一个超大质量黑洞，其质量大约是430万太阳质量。
在2016年2月11日，LIGO科学合作组和Virgo合作组宣布第一次直接观测到引力波，这也代表第一次观测到黑洞合并【13】。迄2018年12月，已经观测到11件引力波事件，其中10件是源自黑洞合并，只有1件是中子星碰撞【14】【15】。在2019年4月10日，首次发布了黑洞及其附近的第一张影像：使用事件视界望远镜在2017年拍摄到M87星系中心的超大质量黑洞【3】【16】【17】。
BY: Chelsea Gohd
FY: 杨乐多
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选文：天文志愿文章组-
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排版：天文志愿文章组-零度星系
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参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.原文来自：https://www.space.com/mysterious-cow-space-explosion-black-hole-neutron-star
本文由天文志愿文章组-杨乐多翻译自文章作者Chelsea Gohd的作品,如有相关内容侵权,请在作品发布后联系作者删除.
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