Le secret de la « vache » cosmique pourrait éventuellement être résolu

La perception d’un artiste de l’explosion mystérieuse AT2018cow

Observatoire astronomique national du Japon

Nous sommes en 2018. Dans le monde entier, les astronomes regardent un signe étrange sur leurs télescopes – un éclair bleu éblouissant de lumière au milieu du vide. Cela ressemble à une explosion d’étoile, mais c’est vraiment inexplicablement plus brillant de plusieurs ordres de grandeur. Cela ne correspondrait à aucune leçon connue de la supernova. Bientôt, cette toute lueur générera son emplacement sur le mur des mystères cosmiques.

Il sera identifié comme AT2018cow, ou simplement « la vache ».

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Avance rapide jusqu’au présent. Une équipe de scientifiques du Massachusetts Institute of Engineering a finalement réussi à comprendre que le puzzle de la vache va bien plus loin qu’une explosion stellaire ou une supernova. Quelque 200 millions d’années plus tard, disent-ils, l’effondrement d’une étoile a donné naissance à un objet compact monstrueux ou, en d’autres termes, à un corps assez modeste avec une masse immense.

Les prétendants ? Un trou noir vicieux qui s’est immédiatement réveillé pour aspirer tout ce qui a fait une différence qui a eu le malheur de marcher beaucoup trop près, ou une étoile à neutrons si dense qu’une seule cuillère à soupe équivaudrait à quelque chose comme la graisse du mont Everest.

“D’habitude, je n’ose pas dire” première fois “”, a déclaré Dheeraj “DJ” Pasham, chercheur au Kavli Institute for Astrophysics and Space Investigate du MIT et rédacteur en chef d’un article sur les résultats, publié lundi dans la revue Mother nature Astronomy. .

“Mais je pense vraiment que c’est la première fois que vous avez l’affirmation directe, pour ainsi dire, qu’une étoile meurt et que vous voyez rapidement l’objet compact pour bébé.”

Déduire “la vache”

Examinons d’abord un petit quelque chose : pourquoi s’appelle-t-elle la vache ? Parfaitement, ce n’est qu’un heureux hasard idiot provenant d’un programme de nommage astronomique standard. La vache est surnommée une « transitoire astronomique », grâce à sa mère nature rigoureuse encore éphémère. Le transitoire astronomique initial a été surnommé « aaa », et la technique de la lettre est en quelque sorte tombée sur « vache » au moment même où cette étrange lueur est entrée dans notre répertoire de bizarreries galactiques.

Accidents satisfaits mis à part, l’élément crucial pour obtenir la ressource de la vache résidait dans la lueur seule. “Il y avait des rayons X”, a déclaré Pasham, “ce qui est très rare pour les supernovae.” En examinant attentivement les tas de connaissances recueillies par l’explorateur de composition intérieure des étoiles à neutrons de la NASA, Pasham et ses collègues scientifiques ont remarqué que tous ces rayons X se comportaient d’une manière caractéristique des objets compacts.

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Une image de la vache dans une lointaine galaxie spirale.

Étude du ciel électronique Sloan

Le processus déductif s’est déroulé comme suit :

Le personnel a découvert à peu près chaque sursaut de rayons X qui a transpiré à une fréquence de 225 hertz, soit une fois toutes les 4,4 millisecondes sur une période de 60 jours. “C’est vraiment rapide”, a déclaré Pasham. “Basé principalement sur cela, vous pouvez prendre cette échelle de temps et multiplier par la vitesse de la lumière pour obtenir les dimensions optimales absolues d’une région contenue uniquement dans cette zone – vous obtenez la plus grande taille d’un élément qui provoque ces impulsions.”

Cette mesure, a-t-il découvert, doit être nettement inférieure à environ 1 000 kilomètres (un peu plus de 621 miles) de vaste. Mais gardez à l’esprit qu’une supernova a provoqué, peu importe ce qui crée des impulsions de rayons X, ce qui indique que le sujet de l’étoile morte est contraint dans la petite maison.

Qu’est-ce qui a beaucoup de matière dans un petit espace ? Un trou noir ou une étoile à neutrons.

Une déclaration sauvage se transforme en fait scientifique

En raison de l’observation initiale de la vache, les astronomes ont proposé différentes situations pour clarifier son existence. L’une des conclusions les plus « raisonnables » était qu’un trou noir de taille moyenne a dévoré une étoile. “Ce fut en quelque sorte un choc agréable”, a expliqué Pasham en expliquant qu’il s’agissait de la possibilité considérablement moins possible, mais beaucoup plus fascinante, d’être la solution.

“Déclarer que j’ai découvert l’existence de l’objet compact, à mon avis, est une affirmation remarquable, j’ai donc hésité un peu pendant très longtemps”, a-t-il reconnu. “Pendant de nombreux mois, vraiment, je l’ai juste gardé pour moi parce que je n’étais pas sûr que quelque chose d’aussi incroyable puisse se produire.”

Mais peu de temps après avoir revu les données et masqué tous les moniteurs qu’il pouvait, il a vraiment commencé à sentir qu’il était peut-être temps de faire connaître au monde la source distinctive de la vache.

Le futur mouvement, déclare Pasham, est de reconnaître si l’objet nouveau-né est un trou noir ou une étoile à neutrons. Pour ce faire, il aurait besoin de déterminer l’intervalle réel de l’étoile à neutrons, également appelée pulsar. Une période de temps est le temps nécessaire à l’objet pour effectuer un seul cycle de révolution. “Ce serait le pistolet fumant que” Oui, c’est vraiment un pulsar et non un trou noir “, a rapporté Pashem. “C’est en fait préparé, mais c’est juste un calcul très coûteux.”

En ce qui concerne les calculs complexes, le projet actuel de Pasham était également quelque peu étonnant. Les photons de rayons X que la main-d’œuvre a examinés, a-t-il déclaré, s’élevaient à environ 100 000 en Achevée. Bien que cela puisse sembler être une gamme importante avec laquelle fonctionner, ce n’est vraiment pas le cas. “Pour vous donner un concept”, a-t-il mentionné, “l’ampoule que vous allumez dans votre pièce émet quelque chose comme 10^21 photons optiques par prochaine – dans cet article, nous avons rencontré une source qui effectue deux photons [per second]”

Il a ajouté: “C’était en fait intriguant de voir que nous pouvons découvrir autant de choses sur le cosmos avec littéralement deux ou quelques comptes pour chaque prochain.”