SN 2018cow ( nombre ATLAS : ATLAS18qqn ; también conocida como Supernova 2018cow , AT 2018cow (AT = Astronomical Transient) y " La Vaca ") fue una explosión astronómica muy poderosa , entre 10 y 100 veces más brillante que una supernova normal , coincidente espacialmente con la galaxia. CGCG 137-068, aproximadamente a 200 millones de años (60 millones de pc ) de distancia en la constelación de Hércules . Fue descubierto el 16 de junio de 2018 por el telescopio ATLAS-HKO y ha generado un gran interés entre los astrónomos de todo el mundo. Más tarde, el 10 de julio de 2018, y después de que AT 2018cow se desvaneciera significativamente, los astrónomos, basándose en estudios de seguimiento con el Telescopio Óptico Nórdico (NOT), describieron formalmente AT 2018cow como SN 2018cow, una supernova de tipo Ib , que muestra un "espectro sin precedentes". para una supernova de esta clase"; aunque otros, sobre todo al principio pero también más recientemente, se han referido a ella como una supernova de tipo Ic-BL . Se ha presentado una explicación para ayudar a comprender mejor las características únicas de AT 2018cow. AT2018cow es uno de los pocos transitorios ópticos rápidos azules (FBOT) observados en el Universo. Sin embargo, en mayo de 2020, se informó que se observó un FBOT mucho más poderoso que AT 2018cow (es decir, CRTS-CSS161010 J045834-081803, o CSS161010 para abreviar). [6]
El 2 de noviembre de 2018, dos equipos independientes de astrónomos concluyeron que el evento AT 2018cow fue "o un agujero negro recién formado en el proceso de acreción de materia o la rotación frenética de una estrella de neutrones ". [7] [8] [9] [10]
En enero de 2019, los astrónomos propusieron que la explosión pudo haber sido una enana blanca destrozada por un agujero negro; o una supernova que deja tras de sí un agujero negro o una estrella de neutrones, observándose por primera vez la creación de un cuerpo compacto. [11] [12] [13] El 13 de diciembre de 2021, los astrónomos informaron que AT 2018cow, un FBOT extremo , "podría ser una estrella de neutrones o un agujero negro con una masa inferior a 850 masas solares", según X de alta resolución temporal. -estudios de observación de rayos . [14] [15]
AT 2018cow fue descubierta el 16 de junio de 2018 a las 10:35:02 UTC por el telescopio ATLAS-HKO , un sistema gemelo de 0,5 m (20 pulgadas), en el Observatorio Haleakala en Hawaii . [2] [16] [17] Fue una poderosa explosión astronómica (magnitud de descubrimiento 14,739; corrimiento al rojo 0,014145, [2] 0,0136 [5] ), 10 a 100 veces más brillante que una supernova normal, [18] [19] [20 ] [21] coincide espacialmente con la galaxia CGCG 137-068 , aproximadamente 200 millones de años (60 millones de pc ) en la constelación de Hércules . [1]
El 22 de junio de 2018, este evento astronómico transitorio había generado un gran interés entre los astrónomos de todo el mundo. [22] Al menos 24 telescopios importantes estaban observando el evento, el mayor número, hasta el 27 de junio de 2018, de observaciones simultáneas (más de 35 publicadas el 27 de junio de 2018) [23] de cualquier evento astronómico jamás informado en The Astronomer's Telegram . [20] [24] El evento había sido identificado tentativamente como una supernova y recibió la designación Supernova 2018cow y clasificación SN Ic-BL . [4] [25] [26] [27]
Las primeras observaciones en rayos X y ultravioleta (UV) de AT 2018cow se obtuvieron el 19 de junio de 2018 con el telescopio Swift. [28] Estas observaciones revelaron que el objeto era un transitorio brillante de rayos X/UV, con una luminosidad de rayos X de ~1 × 10 43 erg/s y un brillo UV de aproximadamente 11,7 ( Vega mag ) en el rango 1600-3600 Å . [29] El 25 de junio de 2018, los astrónomos, utilizando el Telescopio Liverpool de 2,0 m (79 pulgadas) y el telescopio de 1,5 m (59 pulgadas) del Observatorio Palomar , anotaron en The Astronomer's Telegram : "AT2018cow se ha desvanecido todas las noches desde nuestras primeras observaciones [ 19 de junio de 2018]. ... Las observaciones [reportadas] sugieren que, aunque un vínculo con Ic-BL SNe y GRB sigue siendo creíble dados los espectros suaves y las contrapartes luminosas de radio y rayos X , AT2018cow es distinto en otros aspectos y su verdadera identidad sigue sin estar clara. Las observaciones continúan." [20] [21] El 29 de junio de 2018, los astrónomos, utilizando telescopios de 0,6 m (24 pulgadas) en el Observatorio Astronómico de Beijing , [30] informaron más apoyo al desvanecimiento de AT 2018cow. Sin embargo, utilizando el telescopio Swift/XRT el 30 de junio de 2018, se informó de un aumento en la luminosidad de rayos X del transitorio. [31] Ese sería el comienzo de un comportamiento inusual de las variables de rayos X. [29] [32]
El 2 de julio de 2018, los astrónomos, utilizando el Telescopio de Área Grande Fermi (LAT), informaron que no hubo emisiones significativas de rayos gamma >100 MeV entre el 19 y el 26 de junio de 2018. [33] Además, el 3 de julio de 2018, los astrónomos informaron: utilizando el detector Cadmium Zinc Telluride Imager (CZTI) a bordo del observatorio espacial AstroSat , no se detectaron transitorios de rayos X duros entre el 13 y el 16 de junio de 2018 (hora de detección del evento) [34] y, utilizando el UVIT equipado con un filtro F172M, se observó una magnitud AB de aproximadamente 17,6 en la ubicación de la vaca AT 2018 el 3 de julio de 2018. [35] Además, el 3 de julio de 2018, los astrónomos informaron, utilizando el detector MAXI GSC a bordo de la ISS , que no se detectaron emisiones significativas de rayos X entre 11 y 2018. 21 de junio de 2018. [36] El 4 de julio de 2018, los astrónomos, utilizando NuSTAR , informaron de una disminución de las emisiones de rayos X duros de AT 2018cow. [37] El 12 de julio de 2018, los astrónomos, utilizando INTEGRAL , informaron que no se habían detectado detecciones de la fuente entre el 30 de junio y el 8 de julio de 2018; sin embargo, es posible que se hayan observado explosiones similares a GRB anteriormente en las cercanías, los días 12 y 15 de junio de 2018, aunque la asociación de estas explosiones con AT 2018cow puede estar "desfavorecida". [38]
e-MERLIN detectó emisiones de radio , a 5 GHz con una densidad de flujo de ~ 170 microJy, desde la ubicación de AT 2018cow del 3 al 4 de julio de 2018 ; [39] ATCA detectó emisiones de radio en la ubicación de AT 2018cow a 5,5 GHz con ~0,4 mJy de densidad de flujo y a 9 GHz con ~1,0 mJy el 3 de julio de 2018, y a 34 GHz con ~10 mJy el 5 de julio de 2018. [ 40] Las observaciones del VLBI a 22 GHz, con el NRAO , utilizando los radiotelescopios VLBA y Effelsberg , encontraron una densidad de flujo total de ~5 mJy alrededor del 8 de julio de 2018 en una ubicación astrométrica supuestamente más precisa (pero consistente dentro de las incertidumbres) de AT2018cow (RA =16h 16m 00.2242s, DIC=22d 16' 04.890") que el de e-MERLIN. [3] [39]
El 10 de julio de 2018, los astrónomos, basándose en estudios de seguimiento con el Telescopio Óptico Nórdico (NOT) de 2,56 m (101 pulgadas), describieron formalmente AT 2018cow como SN 2018cow y como una supernova de tipo Ib , mostrando un "espectro sin precedentes para una supernova". de esta clase". [5] El 19 de julio de 2018, los astrónomos, utilizando el telescopio Kanata de 1,5 m (59 pulgadas) en el Observatorio Higashi-Hiroshima , observaron nuevas disminuciones en la luminosidad óptica y en el infrarrojo cercano de la posición de la vaca AT 2018 a principios de julio de 2018, y notaron que las grandes tasas de disminución de las curvas de luz eran "bastante grandes" en comparación con las supernovas de Tipo Ic (Ic-BL) y Tipo Ib/c. [41]
El 6 de agosto de 2018, las observaciones ultravioleta de la ubicación de la vaca AT 2018, utilizando la cámara de campo amplio 3 (WFC3) del Telescopio Espacial Hubble (HST), detectaron un brillo ( Vega mag ) de aproximadamente 19 en las cuatro bandas (F218W, F225W, F275W). , F336W) estudiado. [42] El 12 de agosto de 2018, los astrónomos del radiotelescopio gigante de ondas métricas (GMRT) detectaron una emisión de radio de baja frecuencia (banda de 1390 MHz; 438+/-82 uJy) en la posición AT 2018cow. [43]
El 15 de agosto de 2018, los astrónomos que utilizaron el sistema estereoscópico de alta energía (HESS) de los telescopios Cherenkov (CTA) informaron que no había ninguna fuente significativa de rayos gamma en la ubicación de AT 2018cow del 3 al 5 de julio de 2018, lo que, como consecuencia, resultó en la determinación preliminar de los límites superiores del flujo integrado de la emisión gamma de muy alta energía (VHE) de AT 2018cow de la siguiente manera: por encima del umbral de energía 220 GeV (±2sd), un límite superior de 5e-12 ph cm^-2 s ^-1; por encima de 1 TeV (±2sd) un límite superior de 5e-13 ph cm^-2 s^-1. [44]
Según los astrónomos en el momento de su descubrimiento, la explosión, con una temperatura superficial de más de 8.900 °C (16.000 °F; 9.200 K) y viajando a 20.000 km/s (12.000 mi/s), [19] puede haber sido un estrella variable cataclísmica (CV), explosión de rayos gamma (GRB), onda gravitacional (GW), supernova (SN) o algo más. [2] [45] [20] [46] [47] Sin embargo, el escenario CV rápidamente quedó desfavorecido dado el espectro óptico inicial sin rasgos distintivos y la gran luminosidad de rayos X inicial del transitorio. [10] [29] Según la astrónoma Kate Maguire de la Queen's University de Belfast : "Realmente apareció de la nada. Se han descubierto otros objetos que son igual de rápidos, pero la solidez y el brillo son bastante inusuales". [46]
La clasificación de tipo Ic-BL indica un espectro con líneas muy inusualmente anchas , pero sin líneas de hidrógeno y con líneas de helio débiles o faltantes. Este espectro se produce por la explosión de una estrella muy grande que ha perdido sus capas exteriores de hidrógeno y helio . [48] Sin embargo, según el astrónomo Shubham Srivastav, asociado con el Telescopio Himalayan Chandra (HCT) de 2,0 m (79 pulgadas): "Aunque las características espectroscópicas indican una similitud tentativa con las supernovas Ic de línea amplia, su verdadera naturaleza sigue siendo un enigma". [48] Además, según Maguire: "Aún no estamos seguros de qué es, pero el mecanismo normal de alimentación de una supernova es la desintegración radiactiva del níquel , y este evento es demasiado brillante y demasiado rápido para eso". [46] La explosión de la vaca AT 2018 podría haber estado acompañada de una emisión de GW, pero la emisión de GW no pudo detectarse ya que los detectores LIGO en los estados de Washington y Luisiana estaban inactivos en el momento del evento debido a mejoras en el servicio. [20]
Se ha presentado una explicación para ayudar a comprender mejor las características únicas de AT 2018cow, particularmente como un evento de interrupción de marea en enana blanca . [49]
Hasta el 29 de septiembre de 2018, AT 2018cow se ha explicado de varias maneras, incluso como una supernova de tipo Ic , un estallido de rayos gamma , una interacción entre una enana blanca y un agujero negro , y como un magnetar . Se han presentado estudios preliminares para comprender mejor la naturaleza física exacta de la vaca AT 2018, utilizando la Red Europea VLBI (EVN). [50]
El 2 de noviembre de 2018, dos equipos independientes de astrónomos concluyeron que el evento AT 2018cow fue "o un agujero negro recién formado en el proceso de acreción de materia, o la rotación frenética de una estrella de neutrones ". [7] [8] [9] [10]
En enero de 2019, Anna Ho, del Instituto de Tecnología de California en Pasadena, que realizó observaciones con el Submillimeter Array en Mauna Kea en Hawái, señaló que un período inusualmente prolongado de actividad continua después de que se notó el evento permitió un estudio más extenso de lo que normalmente se realiza. durante tales eventos, permitiendo observarlo mientras estaba brillando. [32] Posteriormente, los astrónomos propusieron que AT 2018cow podría haber sido una enana blanca desgarrada por un agujero negro ; o, una supernova que deja tras de sí un agujero negro o una estrella de neutrones , observándose por primera vez la creación de un cuerpo compacto. [11] [12] [13]
