太空超亮爆炸事件，這個“奶牛“之謎被解開了？科學家這樣回答
太空中的“奶牛”爆炸事件為何會發生？
這可能是黑洞或中子星的遺留物。
AT2018cow的藝術繪圖。（圖片來源：日本國家天文臺）
研究被稱為“奶牛”的神秘恆星爆炸的科學界認為這次爆炸可能產生了一個黑洞或中子星。
2018年，科學家在約2億光年外一個名為CGCG 137-068的星系中發現了被稱為AT2018co的超亮恆星爆炸，綽號“奶牛”。但是這個奇怪的爆炸事件讓科學家們感到困惑，因為就在它被發現之後，宇宙中的“奶牛”突然產生了一個比典型的超新星至少亮10倍的爆炸，然後在幾個月內逐漸消失，美國宇航局當時如是說。
現在，科學家們在一項新的研究中認為，他們可能已經發現了“奶牛”的真實情況。
自從爆炸被發現以來，科學家們一直在糾結是什麼導致了“奶牛”的恆星爆炸，主要的理論認為該事件可能催生了一個像黑洞或中子星的物體。
“仍然不清楚AT2018cow是由一個新生的緊湊物體驅動的恆星爆炸，還是由恆星爆炸期間產生的衝擊力驅動的，與密集的環境介質相互作用，”領導這項新研究的麻省理工學院的研究員德拉吉·帕薩姆告訴本網站。“另一個假設是，AT2018cow可能是一個重達10，000-100，000太陽質量的中等質量黑洞撕裂一顆恆星的結果。”
為了解開這個謎團，“我們研究了該源的X射線亮度是如何隨時間變化的，”帕薩姆說。”具體來說，我們想找出是否有一個時間尺度，使X射線有規律地變化。“
研究小組對此次爆炸事件的所有現有X射線資料進行了計算機分析，建立了 ”功率密度譜 “，帕薩姆解釋說。”如果在X射線亮度中存在任何有規律的調製，它將在功率密度譜中顯示為一個峰值。
而他們發現了這樣一個峰值。帕薩姆表示，“這表明在這次爆炸的中心有一個緊湊的物體（黑洞或中子星）。該小組的研究結果詳見12月13日出版的《自然天文學》雜誌，顯示了來自 ”奶牛“的X射線亮度每4。4毫秒波動一次的證據。這個時間使研究小組能夠調查產生X射線訊號的區域的大小。
帕薩姆說，”憑直覺，我們可以想象，一簇熱的X射線產生的物質平均每4。4毫秒有規律地變亮和變暗。
研究小組表示，這些資訊表明爆炸中心很可能有一個緊湊的物體存在，要麼是黑洞，要麼是中子星。
此外，根據現有的光學和其他資料以及對該系統的觀察，“我們知道這次爆炸的位置與宿主星系的一個恆星形成區域相吻合。這意味著AT2018cow的爆炸點有大量的恆星準備死亡，”帕薩姆說。
有了上述結論，帕薩姆補充說，“我們認為這很可能是一顆垂死的恆星形成了一個緊湊的被壓縮的星體。”
帕沙姆補充說，透過他們的分析，他們還不能確定從爆炸中“誕生”的物體是一個黑洞還是一箇中子儲存，但“我認為現有的資料可能有助於我們得到這個答案”，帕薩姆說。
相關知識
黑洞（英語：black hole）是時空展現出極端強大的引力，以致於所有粒子、甚至光這樣的電磁輻射都不能逃逸的區域［6］。廣義相對論預測，足夠緊密的質量可以扭曲時空，形成黑洞［7］［8］；不可能從該區域逃離的邊界稱為事件視界（英語：event horizon）。雖然，事件視界對穿越它的物體的命運和情況有巨大影響，但對該地區的觀測似乎未能探測到任何特徵［9］。在許多方面，黑洞就像一個理想的黑體，它不反光［10］［11］。此外，彎曲時空中的量子場論預測，事件視界發出的霍金輻射，如同黑體的光譜一樣，可以用來測量與質量反比的溫度。在恆星質量的黑洞，這種溫度往往在數十億分之一K，因此基本上無法觀測。
最早在18世紀，約翰·米歇爾和皮耶-西蒙·拉普拉斯就考慮過引力場強大到光線都無法逃逸的物體［12］。1916年，卡爾·史瓦西發現了第一個能用來表徵黑洞的廣義相對論精確解（也就是史瓦西黑洞），然而大衛·芬克爾斯坦在1958年才首次發表史瓦西解做為一個無法逃脫空間區域的解釋。長期以來，黑洞一直被認為僅僅來自數學上的好奇。在20世紀60年代，理論工作顯示這是廣義相對論的一般預測。約瑟琳·貝爾·伯奈爾在1967年發現中子星，激發了人們引力坍縮形成的緻密天體可能是天體物理中的實體的興趣。
預期恆星質量的黑洞會在恆星的生命週期結束的坍塌時形成。黑洞形成後，它可以經由吸收周邊的物質來繼續生長。透過吸收其它恆星並與其它黑洞合併，可能形成數百萬太陽質量（M☉）的超大質量黑洞。人們一致認為，大多數星系的中心都存在著超大質量黑洞。
黑洞的存在可以透過它與其它物質和電磁輻射（如可見光）的相互作用推斷出來。落在黑洞上的物質會因為摩擦加熱而在外圍形成吸積盤，成為宇宙中最亮的一些天體。如果有其它恆星圍繞著黑洞執行，它們的軌道可以用來確定黑洞的質量和位置。這種觀測可以排除其它可能的天體，例如中子星。經由這種方法，天文學家在許多聯星系統確認了黑洞候選者，並確定銀河系核心被稱為人馬座A*的電波源包含一個超大質量黑洞，其質量大約是430萬太陽質量。
在2016年2月11日，LIGO科學合作組和Virgo合作組宣佈第一次直接觀測到引力波，這也代表第一次觀測到黑洞合併［13］。迄2018年12月，已經觀測到11件引力波事件，其中10件是源自黑洞合併，只有1件是中子星碰撞［14］［15］。在2019年4月10日，首次釋出了黑洞及其附近的第一張影像：使用事件視界望遠鏡在2017年拍攝到M87星系中心的超大質量黑洞［3］［16］［17］。
BY： Chelsea Gohd
FY： 楊樂多
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