Come nasce un buco nero
A giugno, un luminoso evento celeste ha reso la comunità astronomica piena di eccitazione. La brillante anomalia, piena di luce a 200 milioni di anni luce di distanza in una lontana galassia nana, la rendeva piuttosto diversa da una tipica stella esplosiva, e gli scienziati hanno messo in discussione ciò che il fenomeno potrebbe essere da allora. Ora, gli astronomi hanno capito che hanno catturato l'esatto momento in cui una stella è crollata - e forse la nascita di un buco nero o stella di neutroni - per la prima volta.
La stella collassante, denominata AT2018cow - o "la mucca" a causa del sistema di nomi a tre lettere randomizzato utilizzato da Astronomer's Telegram, il servizio online che ha pubblicato per prima la scoperta - stava completando il passaggio per eccellenza prima di evolversi in un oggetto compatto, come un stella di neutroni o un buco nero. Kate Alexander, Ph.D., una NASA Einstein Fellow alla Northwestern University, racconta Inverso che la mucca è "molto insolita in molti modi".
"E 'stato incredibilmente luminoso, ed è diventato più luminoso incredibilmente veloce - entrambi i quali sono difficili da spiegare con i tipici modelli di morte stellare", dice Alexander. "Quando la maggior parte delle stelle muore, la supernova risultante impiega settimane per raggiungere la sua massima luminosità. AT2018cow ha raggiunto la massima luminosità in pochi giorni ed è una delle supernove più luminose mai scoperte."
Alexander fa parte della squadra che sta proponendo che "la mucca" sia stata il collasso di una stella. Hanno presentato la loro teoria giovedì alla 23a riunione dell'American Astronomical Society a Seattle, Washington, ma lo studio che dettaglia la loro ricerca non è ancora stato pubblicato.
Quando AT2018cow è stata rilevata per la prima volta dall'indagine ATLAS basata sulle Hawaii, Alexander e il co-autore Deanne Coppejans, Ph.D., un associato postdottorato presso la Northwestern University, hanno allestito ed elaborato le osservazioni radio fatte al telescopio Very Large Array in New Mexico.
Queste osservazioni radio, dice Coppejans Inverso erano un "pezzo importante del puzzle" rappresentato da AT2018cow. Hanno rivelato che la velocità dell'onda d'urto che la Mucca ha lanciato nello spazio era circa il 10 percento della velocità della luce e che la densità dell'ambiente circostante era molto più alta di quella osservata attorno alle tipiche stelle massicce. Questa alta densità confutava l'idea che si trattasse di un'interruzione di una stella attorno a un buco nero di massa intermedia, teoria ipotizzata da altri astronomi.
"È stato incredibilmente eccitante lavorare a questo progetto", dice Coppejans Inverso. "Quasi tutti i telescopi del mondo che potevano raggiungerlo lo stavano osservando. Ma mentre la maggior parte dei gruppi aveva solo osservazioni a specifiche lunghezze d'onda, il nostro gruppo aveva osservazioni da lunghezze d'onda radio a raggi gamma ".
Ogni nuova osservazione ha rivelato alla squadra un aspetto diverso della mucca. Le osservazioni fatte da raggi X, radio e luce hanno rivelato che è alimentato da un forte "motore" centrale - o una nuova stella di neutroni o un buco nero. Questo cosiddetto motore ha pompato nuova energia nell'esplosione per mesi. Non c'è da meravigliarsi che la sua luminosità fosse così insolita rispetto a quella di altre morti stellari.
Coppejans dice che mentre gli scienziati sanno che esplosioni di stelle massicce formano stelle di neutroni e buchi neri, AT2018cow rappresenta la prima volta che gli scienziati effettivamente ha catturato il processo accadendo.
"Di solito c'è così tanto materiale soffiato nello spazio dall'esplosione che blocca la visione dell'oggetto compatto lasciato dietro", spiega. "Tuttavia, AT2018cow era vicino, luminoso ed espulso pochissimo materiale, quindi siamo stati in grado di rilevare l'oggetto compatto residuo per la prima volta."
E all'indomani di questa morte da stella, i progressi nell'elaborazione dei dati e le indagini universali sul telescopio hanno permesso agli astronomi di tutto il pianeta di esaminare le proprietà insolite della AT2018cow a un ritmo rapido e dettagliato. In genere, le esplosioni stellari vengono scoperte quando hanno diversi giorni - ma l'attenzione che circondava AT2018 quando fu avvistata per la prima volta era quasi immediata. Il loro ricco set di dati, dice Alexander, è in definitiva ciò che ha permesso alla squadra di "scoprire la vera unicità di AT2018cow".
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