Un breve e inusual destello visto en el cielo nocturno el 16 de junio, 2018, astrónomos y astrofísicos desconcertados de todo el mundo. El evento, llamado AT2018cow y apodado "la vaca" por las letras finales coincidentes en su nombre oficial, no se parece a ningún estallido celestial jamás visto. provocando múltiples teorías sobre su origen.

Durante tres días, la Vaca produjo una repentina explosión de luz al menos 10 veces más brillante que una supernova típica, y luego se desvaneció durante los siguientes meses. Este evento inusual ocurrió dentro o cerca de una galaxia de formación estelar conocida como CGCG 137-068, ubicado a unos 200 millones de años luz de distancia en la constelación de Hércules. La vaca fue observada por primera vez por el telescopio Last Alert System de impacto terrestre de asteroides financiado por la NASA en Hawái.

Entonces, ¿qué es exactamente la vaca? Usando datos de múltiples misiones de la NASA, incluido el Observatorio Swift de Neil Gehrels y la matriz de telescopios espectroscópicos nucleares (NuSTAR), dos grupos están publicando artículos que ofrecen posibles explicaciones sobre los orígenes de la vaca. Un artículo sostiene que la Vaca es un agujero negro monstruoso que destroza una estrella que pasa. El segundo artículo plantea la hipótesis de que se trata de una supernova, una explosión estelar, que dio origen a un agujero negro o una estrella de neutrones.

Los investigadores de ambos equipos compartieron sus interpretaciones en un panel de discusión el jueves, 10 de enero en la 233ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Seattle.

¿Un agujero negro destrozando una estrella compacta?

Una posible explicación de la vaca es que una estrella ha sido destrozada en lo que los astrónomos llaman un "evento de interrupción de las mareas". Así como la gravedad de la Luna hace que los océanos de la Tierra se abulten, creando mareas, un agujero negro tiene un efecto similar pero más poderoso en una estrella que se acerca, finalmente rompiéndolo en una corriente de gas. La cola de la corriente de gas se expulsa del sistema, pero el borde de ataque se balancea hacia atrás alrededor del agujero negro, colisiona consigo mismo y crea una nube elíptica de material. Según un equipo de investigación que utilizó datos que abarcan desde la radiación infrarroja hasta los rayos gamma de Swift y otros observatorios, esta transformación explica mejor el comportamiento de la vaca.

"Nunca hemos visto nada exactamente como la vaca, que es muy emocionante, "dijo Amy Lien, un científico investigador asistente en la Universidad de Maryland, Condado de Baltimore y el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "Creemos que una interrupción de las mareas creó estallido de luz realmente inusual al comienzo del evento y explica mejor las observaciones de longitud de onda múltiple de Swift a medida que se desvaneció durante los próximos meses ".

Lien y sus colegas creen que la estrella destrozada era una enana blanca, una caliente, remanente estelar aproximadamente del tamaño de la Tierra que marca el estado final de estrellas como nuestro Sol. También calcularon que la masa del agujero negro varía entre 100, 000 a 1 millón de veces la del Sol, casi tan grande como el agujero negro central de su galaxia anfitriona. Es inusual ver agujeros negros de esta escala fuera del centro de una galaxia, pero es posible que la Vaca haya ocurrido en una galaxia satélite cercana o en un cúmulo de estrellas globulares cuyas poblaciones estelares más antiguas podrían tener una mayor proporción de enanas blancas que las galaxias promedio.

Un artículo que describe los hallazgos, coautor de Lien, aparecerá en una futura edición de la revista Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society .

"La vaca produjo una gran nube de escombros en muy poco tiempo, "dijo el autor principal Paul Kuin, astrofísico del University College London (UCL). "Triturar una estrella más grande para producir una nube como esta requeriría un agujero negro más grande, dan como resultado un aumento de brillo más lento y los desechos tardan más en consumirse ".

¿O una nueva visión de una supernova?

Un equipo diferente de científicos pudo recopilar datos sobre la vaca en un rango aún más amplio de longitudes de onda, que abarca desde ondas de radio hasta rayos gamma. Basado en esas observaciones, el equipo sugiere que una supernova podría ser la fuente de la vaca. Cuando muere una estrella masiva, explota como una supernova y deja un agujero negro o un objeto increíblemente denso llamado estrella de neutrones. La Vaca podría representar el nacimiento de uno de estos remanentes estelares.

"Vimos características en la Vaca que nunca antes habíamos visto en un transitorio, o cambiando rápidamente, objeto, "dijo Raffaella Margutti, astrofísico de la Universidad Northwestern en Evanston, Illinois, y autor principal de un estudio sobre la vaca que se publicará en The Diario astrofísico . "Nuestro equipo utilizó datos de rayos X de alta energía para mostrar que la vaca tiene características similares a un cuerpo compacto como un agujero negro o una estrella de neutrones que consume material. Pero según lo que vimos en otras longitudes de onda, creemos que se trata de un caso especial y que es posible que hayamos observado, por primera vez, la creación de un cuerpo compacto en tiempo real ".

El equipo de Margutti analizó datos de múltiples observatorios, incluido NuSTAR de la NASA, Los satélites XMM-Newton e INTEGRAL de la ESA (la Agencia Espacial Europea), y Very Large Array de la National Science Foundation. El equipo propone que el destello óptico y ultravioleta brillante de la Vaca señaló una supernova y que las emisiones de rayos X que siguieron poco después del estallido surgieron de la energía que irradiaba gas al caer sobre un objeto compacto.

Típicamente, La nube de escombros en expansión de una supernova bloquea cualquier luz del objeto compacto en el centro de la explosión. Debido a las emisiones de rayos X, Margutti y sus colegas sugieren que la estrella original en este escenario puede haber tenido una masa relativamente baja, produciendo una nube de escombros comparativamente más delgada a través de la cual podrían escapar los rayos X de la fuente central.

"Si estamos viendo el nacimiento de un objeto compacto en tiempo real, este podría ser el comienzo de un nuevo capítulo en nuestra comprensión de la evolución estelar, "dijo Brian Grefenstette, científico de instrumentos NuSTAR en Caltech y coautor del artículo de Margutti. "Observamos este objeto con muchos observatorios diferentes, y, por supuesto, cuantas más ventanas abra a un objeto, cuanto más puedas aprender al respecto. Pero, como estamos viendo con la Vaca, eso no significa necesariamente que la solución sea simple ".