2018年6月17日，ATLAS(小行星地面撞擊最後警報系統)調查的雙望遠鏡發現了天空中異常明亮的東西。它的源頭在兩億光年之外的大力神星座。該對象的名稱為AT2018cow或「The Cow」。AT2018cow很快就爆發了，然後很快就消失了。那是什麼東西？

一種超新星？

起初，最明顯的答案是超新星。當一個短暫的亮點在天空中閃耀時，這是天文學家首先想到的事情，也是他們首先要確認或排除的第一件事。

超新星有不同的類型。最廣為人知的事情發生在大質量恆星生命的末期。在這種情況下，恆星再也不能維持其核心的聚變。最終，引力壓倒了恆星並使其坍塌。這導致了一次巨大的爆炸，在幾個月的時間裡產生了巨大的能量。

超新星是如此明亮，以至於它們比它們的宿主星系更耀眼。在左下角的SN1994D，比它的宿主星系NGC4526還亮。

另一種是由雙星系統中的白矮星和另一顆恆星造成的。白矮星可以從它的同伴那裡聚集物質，直到達到臨界質量，然後發生失控的聚變。這類超新星的亮度可能是太陽的50億倍。

超新星並不是罕見的，這取決於你對它的看法。在銀河系中，每百年大約有三次。但有了地球上所有強大的望遠鏡，我們就能在我們自己的星系外很好地看到它們，因為它們太亮了。ATLAS望遠鏡系統發現了AT2018cow，自2015年開始運行以來，已經觀測到2795顆超新星。

但是所有的超新星都會發光幾個月。AT2018cow沒堅持多久。它僅僅明亮地燃燒了大約16天。它的短暫存在排除了超新星的存在。

西北大學的拉斐拉·馬古蒂說：「我們立刻就知道，這個光源在短短几天內就從不活躍變成了最高亮度。這足以讓每個人都興奮起來，因為它是如此不尋常，而且，以天文學的標準來看，它離我們很近。」

黑洞還是中子星？

就像超新星一樣，AT2018cow也非常明亮。但它的亮度是超新星的10到100倍。對於天文學家來說，觀察一顆活躍的超新星是令人興奮的，但AT2018cow是另一回事，沒有人能確定是什麼。興奮和好奇蔓延開來。

馬古蒂說：「我們認為這一定是一顆超新星，但我們觀察到的結果挑戰了我們目前對恆星死亡的看法。」

由西北大學的拉斐拉·馬古蒂領導的一組天文學家開始工作。天文學家在可見光下研究恆星死亡，但該研究小組將不同望遠鏡的幾種觀測結果結合在一起，以幫助他們了解自己看到的是什麼。他們分析了AT2018cow的化學成分，其中包括氫和氦。這就排除了合併緊湊對象的可能性。

中子星的概念圖

他們收集了硬X射線、X射線、伽馬波和無線電波的圖像。他們用望遠鏡的名人錄來研究奶牛，包括凱克天文台、MMT天文台、SoAR望遠鏡、核分光望遠鏡陣列(NuSTAR)望遠鏡、國際伽瑪射線天體物理天文台(INTEGRAL) 和XMM牛頓望遠鏡來研究AT2018cow。由於他們並不僅僅依靠可見光，所以他們能夠在AT2018cow燃燒停止後很久才能對其進行研究。他們開始猜測他們看到的是什麼。

該小組使用高能X射線數據表明，AT2018cow具有類似於黑洞或中子星消耗物質的緊湊體的特徵。但是根據科學家在其他波長上看到的情況，我們認為這是一種特殊的情況，我們可能第一次觀察到了一個實時的緊湊體的創建。

研究小組認為，他們已經親眼目睹了超新星崩塌形成緻密天體的確切時刻。要麼是黑洞，要麼是中子星。

馬古蒂說：「我們認為『AT2018cow』是一個吸積黑洞或中子星的形成。我們從理論上知道，黑洞和中子星是在恆星死亡時形成的，但我們從未在它們出現後立即看到過它們，從來沒有。「

恆星總是塌陷成黑洞和中子星。這一事件本身並不罕見。但看到這種情況發生是很少見的。馬古蒂和團隊的其他成員能夠如此仔細地研究它，因為在某種程度上，它是「赤裸」的。

通常，當一顆恆星塌陷成黑洞或中子星時，這一事件就隱藏在前一顆超新星留下的氣體和塵埃的外殼內。在這種情況下，材料比通常少了10倍。天文學家能夠直接觀察到事件的核心，稱為「中心引擎」。

通常，超新星被稠密的噴出物雲所包圍。這是哈勃和斯皮策太空望遠鏡拍攝的超新星殘骸仙后座A的圖像。

馬古蒂說：「一個『燈泡』坐在爆炸的噴射物的深處，在正常的恆星爆炸中很難看到這一點。但是AT2018cow只有很少的噴射物質，這使我們可以直接觀察中央引擎的輻射。「

從天文學上講，AT2018cow也離我們很近，這使得它更容易研究。它只有2億光年遠，在矮星系CGCG 137-068中。

然而，由來自倫敦大學學院的天體物理學家保羅·庫因（Paul Kuin）領導的另一組天文學家得出了不同的結論。他們認為AT2018cow是一顆在所謂的「潮汐破裂事件」中被撕裂的恆星。

潮汐破裂事件發生在一顆接近強大黑洞的恆星上。來自黑洞的引力把恆星撕裂成一股氣體流。黑洞將氣流的尾部拋出黑洞系統，但氣流的前緣圍繞黑洞旋轉並最終與自身相撞。

美國宇航局位於馬里蘭州格林貝爾特的戈達德太空飛行中心的助理研究科學家艾米·連(Amy Lien)說，「我們從未見過像這樣的東西，這是非常令人興奮的。我們認為，一次潮汐破裂事件開始時產生了快速，非常不尋常的光線爆發。斯威夫特（地名）的多波長觀測在接下來的幾個月里逐漸消失，這是最好的解釋。

第二組研究人員認為，被粉碎的恆星是一顆白矮星，與太陽最終形成的恆星類型相同。他們還計算了黑洞的大小，並得出結論，黑洞的質量將是太陽的10萬到100萬倍。這使它成為一個巨大的黑洞，在大小上與位於AT2018cow星系中心的黑洞相似。這將是非常不尋常的，但也不是不可能的。

倫敦大學學院(UCL)的天體物理學家保羅·庫因說：「AT2018cow在很短的時間內產生了一大片碎片，粉碎一顆更大的恆星來產生像這樣的雲，將需要一個更大的黑洞，導致亮度增加較慢，碎片消耗的時間更長。」

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