太空“奶牛”讓科學家不解多種理論解釋有缺陷

　　去年6月，天空中突然出現了一道異常明亮的光，這讓天文學家陷入了瘋狂。經過幾個月的研究，他們仍然不確定這個閃光到底是什么——官方稱其為“AT2018cow”，但在全球它被戲稱為“奶牛”。如今，科學家在1月11日于華盛頓州西雅圖市舉行的美國天文學會會議上提出了一些想法。然而無論它是什么，盧波克市得克薩斯理工大學天文學家Liliana Rivera Sandoval說：“它非常奇怪。”

　　這頭牛于2018年6月16日首次出現在望遠鏡觀測中，后來被證明是一個大約2億光年之外的小星系。它非常明亮，并且前一天還沒在那里。這種快速的出現似乎排除了超新星的可能性，因為這種恒星爆發的亮度通常增長得更為緩慢。英國利物浦市約翰·摩爾斯大學天文學家Daniel Perley說：“當我們看到這個現象時，我們想，讓我們開始吧。”

　　天文學家最初認為，“奶牛”是一個離我們更近的事件，很可能發生在銀河系中，比一顆超新星造成的災難要小得多。一種可能是一顆白矮星吞噬了一顆伴星的物質，并在此過程中偶爾燃燒起來。這類事件在銀河系很常見。但是對AT2018cow進行的光譜分析很快表明，這個天體離地球太遠了，處于另一個星系里——這么遠的距離是永遠看不到一顆閃耀的白矮星的。

　　Perley是一個名為“GROWTH”的全球快速反應望遠鏡網絡的領導者之一，該網絡的幾臺望遠鏡很快就對準了“奶牛”。其中包括西班牙加那利群島拉帕爾馬的利物浦望遠鏡和加利福尼亞的帕洛瑪天文臺。Perley說：“在最初的兩周里，我們放棄了一切，每晚觀察7次。”

　　早期的觀察證實這頭“奶牛”確實很奇怪。它沒有顯示出超新星發出的光的變化，它的亮度持續增長，亮度和熱度持續了近3周。“這些都是超新星通常不會做的事情。”Perley說。

　　Sandoval說，當她和同事在2018年知道“奶牛”離我們真的很遠時，他們要求美國宇航局的尼爾·蓋恩斯·斯威夫特天文臺對其在紫外線和X射線下的活動進行了觀測。軌道飛行器的觀測顯示，該天體在光譜的這兩個部分都非常明亮。盡管X射線的亮度在最初的幾周內出現了波動，但“光譜沒有出現變化，這是非常不尋常的”。Sandoval說。3周后，X射線信號開始劇烈波動，同時亮度也開始下降。

　　許多天文學家一致認為，這一事件持續時間長且穩定，意味著它在最初爆發后由某種形式的中央引擎提供能量。但這個引擎可能是什么還遠不清楚。一些人認為這可能是一顆不同尋常的超新星，其核心在恒星爆發后向內坍縮。另一些人則認為這是潮汐破壞事件——恒星被黑洞撕裂。但這通常需要星系中心的超大質量黑洞，而“奶牛”位于星系的旋臂上。因此，有人說，這可能是一個由中等質量黑洞引發的潮汐擾動事件，盡管這種小黑洞存在的證據仍存在爭議。“所有的解釋都有問題。”Sandoval說。

　　在這頭“奶牛”被發現4天后，帕薩迪納市加州理工學院的Anna Ho在夏威夷的莫納克亞使用亞毫米陣列望遠鏡對其進行了觀測。在無線電頻譜的短端，毫米波通常不被用來觀測這類爆發的天體，因為其信號衰減得太快，望遠鏡無法捕捉到。而這頭“奶牛”與眾不同。“過了幾天，它依然還是很亮。”Ho說，“這是我們第一次看到這樣的光源。”

　　Ho相信這個信號顯示了最初爆發的沖擊波擊中周圍密集的氣體和塵埃云。當這種情況發生時，云就會變熱，氣體就會發出不同波長的光。與此同時，當沖擊波穿過云層向外傳播時，輻射便會繼續。亞毫米信號隨時間的突然減弱可能標志著沖擊波達到了氣體云的外部極限。

　　Ho指出，如果天文學家將來能找到其他類似的光源，用這種方法研究激波將為他們提供有關其大小、速度、總能量以及恒星周圍環境結構的寶貴數據。加州帕洛阿爾托戈登與貝蒂·摩爾基金會天文學家Bob Kirshner說：“這將告訴我們這顆恒星在爆發前做了什么。”

　　正如經常發生的那樣，研究人員需要的是更多的數據。“我希望有更多的‘奶牛’。”Sandoval說。