"Die Kuh": Sternenkollaps könnte die erste Geburt eines Schwarzen Lochs sein

Im Juni sorgte ein strahlendes Himmelsereignis für Aufregung in der astronomischen Gemeinschaft. Die brillante Anomalie, die 200 Millionen Lichtjahre von Licht entfernt in einer fernen Zwerggalaxie platzte, machte sie völlig anders als ein typischer explodierender Stern, und Wissenschaftler haben in Frage gestellt, was das Phänomen seitdem sein könnte. Nun haben Astronomen erkannt, dass sie genau den Moment erfasst haben, in dem ein Stern zum ersten Mal zusammenbrach - und vielleicht die Geburt eines Schwarzen Lochs oder Neutronensterns.

Der kollabierende Stern mit dem Namen AT2018cow - oder "die Kuh" wegen des randomisierten dreistelligen Benennungssystems, das von Astronomers Telegram, dem Online-Dienst, der zuerst über die Entdeckung informiert wurde, verwendet wurde, vollendete den entscheidenden Schritt, bevor er sich in ein kompaktes Objekt verwandelte, z Neutronenstern oder ein schwarzes Loch. Kate Alexander, ein NASA-Einstein-Stipendiat an der Northwestern University, erzählt Inverse dass die Kuh "in vielerlei Hinsicht höchst ungewöhnlich ist".

"Es war unglaublich hell und es wurde unglaublich schnell heller - beide sind mit typischen Modellen des stellaren Todes schwer zu erklären", sagt Alexander. „Wenn die meisten Sterne sterben, dauert es Wochen, bis die Supernova ihren Höhepunkt erreicht. AT2018cow erreichte in nur wenigen Tagen eine Spitzenhelligkeit und ist eine der hellsten Supernovae, die jemals entdeckt wurden. “

Alexander ist Teil des Teams, das vorschlägt, dass "die Kuh" der Zusammenbruch eines Stars war. Sie stellten ihre Theorie am Donnerstag auf dem 23. Treffen der American Astronomical Society in Seattle, Washington, vor, aber die Studie, die ihre Forschung detailliert beschreibt, ist noch nicht veröffentlicht.

Als AT2018cow erstmals von der in Hawaii ansässigen ATLAS-Umfrage entdeckt wurde, richteten Alexander Alexander und Co-Autor Deanne Coppejans, ein Postdoktorand an der Northwestern University, die am Very Large Array-Teleskop in New Mexico gemachten Funkbeobachtungen ein und verarbeitete sie.

Diese Rundfunkbeobachtungen erzählt Coppejans Inverse, waren ein "wichtiger Teil des Puzzles", den AT2018cow darstellte. Sie enthüllten, dass die Geschwindigkeit der Druckwelle, die die Kuh in den Weltraum brachte, etwa 10% der Lichtgeschwindigkeit entsprach und dass die Umgebung der Umgebung viel höher war als bei massiven Sternen. Diese hohe Dichte widersprach der Vorstellung, dass es sich um eine Störung eines Sterns um ein schwarzes Loch mit mittlerer Masse handelte, eine Theorie, die andere Astronomen postuliert hatten.

"Es war unglaublich spannend, an diesem Projekt zu arbeiten", erzählt Coppejans Inverse. „Nahezu jedes Teleskop der Welt, das es erreichen konnte, beobachtete es. Während die meisten Gruppen nur Beobachtungen bei bestimmten Wellenlängen hatten, hatte unsere Gruppe Beobachtungen von Funkwellen bis zu Gammastrahlungswellenlängen. “

Jede neue Beobachtung zeigte dem Team einen anderen Aspekt der Kuh. Beobachtungen durch Röntgen, Radio und Licht zeigten, dass es von einem starken zentralen "Motor" angetrieben wird - entweder einem neuen Neutronenstern oder ein schwarzes Loch. Dieser sogenannte Motor pumpte monatelang neue Energie in die Explosion. Kein Wunder, dass seine Helligkeit im Vergleich zu anderen Todesfällen so ungewöhnlich war.

Coppejans sagt, während Wissenschaftler wissen, dass Explosionen massereicher Sterne Neutronensterne und Schwarze Löcher bilden, ist AT2018cow das erste Mal, dass Wissenschaftler tatsächlich zum ersten Mal auftreten erfasste den Prozess.

„Normalerweise wird durch die Explosion so viel Material in den Weltraum geblasen, dass der Blick auf das zurückgelassene, kompakte Objekt versperrt wird“, erklärt sie. "AT2018cow war jedoch in der Nähe, hell und stieß nur sehr wenig Material aus, sodass wir das kompakte Restobjekt zum ersten Mal erkennen konnten."

Nach diesem Sterntod ermöglichten die Fortschritte in der Datenverarbeitung und weltweite Teleskopuntersuchungen Astronomen auf der ganzen Welt, die ungewöhnlichen Eigenschaften von AT2018cow schnell und detailliert zu untersuchen. Typischerweise werden Sternexplosionen entdeckt, wenn sie mehrere Tage alt sind - aber die Aufmerksamkeit, die AT2018cow zum ersten Mal entdeckte, war fast augenblicklich. Sein umfangreiches Datenmaterial, sagt Alexander, war letztlich das, was es dem Team ermöglichte, „die wahre Einzigartigkeit von AT2018cow aufzudecken“.