對(duì)于許多天文學(xué)家來說，2018年將被作為“母牛”年來紀(jì)念，這是對(duì)一次壯觀的恒星爆發(fā)事件的昵稱，這次事件讓他們忙了好幾個(gè)月。

　　兩個(gè)研究團(tuán)隊(duì)在日前提交給arXiv預(yù)印本服務(wù)器的論文中指出，這一不尋常事件為觀測(cè)一顆恒星的隕落提供了前所未有的機(jī)遇窗口。

　　與典型超新星緩慢上升相反，“母?！痹谝灰怪g變得異常明亮，這讓天文學(xué)家感到困惑。

　　“它不知道是從哪兒冒出來的?！庇?guó)貝爾法斯特女王大學(xué)天文學(xué)家Stephen Smartt說。Smartt首先發(fā)現(xiàn)此次爆發(fā)，并根據(jù)字母協(xié)定將其命名為“母?！薄?/p>

　　美國(guó)伊利諾伊州埃文斯頓西北大學(xué)天體物理學(xué)家Raffaella Margutti補(bǔ)充說，這是恒星爆發(fā)研究者的“夢(mèng)想”。Margutti是最近發(fā)表的兩篇相關(guān)論文的研究團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人之一。

　　核心“發(fā)動(dòng)機(jī)”

　　通過獨(dú)立觀測(cè)，最新論文背后的兩個(gè)研究團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在得出了相同的結(jié)論：一個(gè)“核心發(fā)動(dòng)機(jī)”連續(xù)數(shù)月一直在從內(nèi)部推動(dòng)恒星爆發(fā)，其能量一定來自處于物質(zhì)吸積過程中新形成的黑洞，或是瘋狂旋轉(zhuǎn)的中子星。

　　當(dāng)大質(zhì)量恒星到達(dá)生命盡頭時(shí)，就會(huì)誕生黑洞和中子星。帕薩迪納加州理工學(xué)院天文學(xué)家Mansi Kasliwal說，類似“母?！边@樣的爆發(fā)(術(shù)語為2018母牛事件)或能提供這種誕生方式的一些最直接證據(jù)。“這可以告訴我們?nèi)绾卫斫獯筚|(zhì)量恒星爆發(fā)最極端的類型?！?/p>

　　加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校天體物理學(xué)家Iair Arcavi對(duì)最新研究成果及這一事件的奇異性印象深刻?！捌鋰娚涞膸缀跛惺挛锒际俏覀儚奈匆娺^的。”他說。

　　“母?！钡陌l(fā)現(xiàn)始于6月16日，當(dāng)時(shí)一位同事把某個(gè)位點(diǎn)的一顆明亮恒星指給Smartt看，而在幾天前，那里什么都沒有。

　　恒星異常

　　起初，Smartt認(rèn)為這是銀河系中一個(gè)不起眼的恒星耀斑。但后來，他意識(shí)到其可能距離地球很遠(yuǎn)，位于一個(gè)被稱為CGCG 137-068的星系中，距離地球約有60百萬秒(兩億光年)。

　　“那是一個(gè)星期天的晚上，大約11點(diǎn)，我想著‘最好把這件事告訴大家?！彼ㄟ^天文學(xué)家電報(bào)(報(bào)告和評(píng)論瞬時(shí)天文觀測(cè)的一項(xiàng)服務(wù))發(fā)出了警報(bào)。

　　緊接著的后續(xù)報(bào)道證實(shí)了這是一顆遙遠(yuǎn)的天體，所以它一定非常明亮。(盡管距離很遠(yuǎn)，但它的光芒依然非常明亮，一些業(yè)余天文學(xué)家也能觀測(cè)到它)

　　這并不是一顆普通的超新星，它的亮度在幾天內(nèi)就達(dá)到峰值，而不是幾周。英國(guó)利物浦約翰摩爾斯大學(xué)天體物理學(xué)家Daniel Perley說：“所有人都放下手頭的工作，開始跟蹤‘母?！?。”

　　Perley與合作者在西班牙加那利群島拉帕爾馬島上指揮一個(gè)程控望遠(yuǎn)鏡，在一個(gè)半月的時(shí)間里，他們幾乎每天晚上都要觀測(cè)“母?！薄Ｋ麄冞€使用全球各地的一些其他望遠(yuǎn)鏡，這些望遠(yuǎn)鏡屬于Kasliwal為后續(xù)研究設(shè)計(jì)的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。

　　研究小組收集到的證據(jù)(大部分在光譜中)似乎指向?qū)⒁活w恒星撕裂開來的現(xiàn)有黑洞，他們8月3日在網(wǎng)上公布了這一觀察結(jié)果。為了一窺這些高能量天文事件的全貌，研究人員需要查看從無線電波到γ射線的更廣泛電磁頻譜能量。

　　距Smartt的發(fā)現(xiàn)數(shù)日之后，加州理工學(xué)院另一位天文學(xué)家Anna Ho迅速行動(dòng)，利用無線電頻譜觀測(cè)“母?！薄Ｔ诤阈潜l(fā)中，帶電粒子在強(qiáng)磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)發(fā)射出無線電波，當(dāng)物質(zhì)擴(kuò)散時(shí)，它們的波長(zhǎng)就會(huì)伸長(zhǎng)。

　　Ho意識(shí)到，她可能有一個(gè)難得的機(jī)會(huì)觀察短波長(zhǎng)(只有1毫米或更短)。由于物質(zhì)會(huì)迅速擴(kuò)散，天文學(xué)家不太可能捕捉到足夠早的事件來觀測(cè)短波長(zhǎng)的輻射。

　　她的團(tuán)隊(duì)和其他科學(xué)家在6月的早期觀察中確實(shí)發(fā)現(xiàn)了亞毫米波范圍內(nèi)的輻射，因此她向智利安第斯山脈的阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列(ALMA)提出了緊急建議，因?yàn)槟抢镉^測(cè)時(shí)間的競(jìng)爭(zhēng)非常激烈。

　　更加好奇

　　在接下來的幾周，Ho和合作者觀察了這一事件演變過程中產(chǎn)生的毫米級(jí)輻射量。他們的觀測(cè)表明，物質(zhì)向外膨脹的速度只有光速的1/10。

　　但與普通超新星不同，這種短波長(zhǎng)的輻射持續(xù)了數(shù)周，揭示了“核心發(fā)動(dòng)機(jī)”的存在，即黑洞或旋轉(zhuǎn)的中子星?！拔覀兡軌蜃C明它與任何常規(guī)機(jī)制都不一致?！盚o說。

　　與此同時(shí)，Margutti和同事則利用一項(xiàng)預(yù)先批準(zhǔn)的提議。Margutti曾提出用美國(guó)航天局的NuSTAR X射線望遠(yuǎn)鏡觀察“瞬時(shí)”事件，以便快速觀察“母?！薄?/p>

　　通過NuSTAR和其他望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)，研究小組得出結(jié)論：這一事件極不尋常。特別是X射線光譜顯示，它是從內(nèi)部再加熱的。這也表明有黑洞或中子星在為這一事件提供動(dòng)力，盡管目前下結(jié)論為時(shí)尚早。“我們已經(jīng)看到一個(gè)致密天體的實(shí)時(shí)形成?！彼f。

　　天體物理學(xué)家通?？床坏竭@一點(diǎn)，Margutti補(bǔ)充說，因?yàn)樵偌訜岜辉缙诒l(fā)噴射出的物質(zhì)掩蓋。“‘母?！膬?yōu)勢(shì)在于，它的‘核心發(fā)動(dòng)機(jī)’對(duì)我們幾乎是無隱藏的?！?/p>

　　Margutti希望天文學(xué)家能觀察到更多此類事件，從而確定導(dǎo)致一個(gè)結(jié)果而非另一個(gè)結(jié)果的條件。“游戲現(xiàn)在開始了?！?/p>