Астрономам вперше вдалося відобразити момент колапсу зірки і подальше народження наднової або нейтронної зірки. Джерело, що отримало назву AT2018cow, знаходиться в сузір'ї Геркулеса на відстані близько 200 мільйонів світлових років від Землі. Альтернативне пояснення, запропоноване іншою групою вчених, передбачає, що дослідникам вдалося зареєструвати розрив білого карлика чорною дірою. Результати спостережень були представлені на 233-й зустрічі Американського астрономічного співтовариства.
У липні 2018 року вчені за допомогою телескопа Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System зареєстрували на небі незвичайний спалах, що швидко розширюється. Своєї пікової яскравості, яка виявилася в 10 разів більшою, ніж у типових наднових, вона досягла протягом трьох днів (зазвичай це відбувається через тижні). Джерело викликало настільки великий інтерес з боку астрономічного співтовариства, що його одночасно спостерігали 18 телескопів - це стало рекордом для явищ, повідомлення про які коли-небудь надходили в The Astronomer's Telegram. Існуючі теорії не могли до кінця пояснити спостережуваний феномен. Щоб з'ясувати його природу, відразу дві команди астрофізиків провели симуляції на основі даних спостережень. Про результати дослідники відзвітували 10 січня на конференції в Сіетлі.
Перша група вчених під керівництвом Рафаелли Маргутті (Raffaella Margutti) з Північно-Західного університету отримала спектри AT2018cow у великому діапазоні електромагнітних хвиль, від радіо до гамма. Для цього протягом 100 днів спостерігала джерело за допомогою телескопа NASA NuSTAR, космічних обсерваторій XMM-Newton і INTEGRAL, що належать Європейському космічному агентству, а також інтерферометра Very Large Array. Незважаючи на те, що радіоактивний розпад нікелю (56Ni), який є звичайним механізмом у спалахах наднових, не дає яскравості, яка спостерігалася під час спалаху, дослідники дійшли висновку, що це все одно може бути наднова. Однак вона повинна володіти внутрішнім не радіоактивним джерелом енергії, який здатний викинути в космос величезну кількість енергії за короткий проміжок часу (близько 1050 − 1051,5 ерг за 1 000-100 000 секунд).
На думку вчених, потужне оптичне і ультрафіолетове світіння, яке було зареєстровано в перші дні, свідчить про народження наднової, а подальше рентгенівське випромінювання вказує на падіння газу на компактний об'єкт. Таким компактним об'єктом, на їхню думку, може бути чорна діра або нейтронна зірка. При цьому Маргутті зазначає, що спалах дійсно унікальний, і, ймовірно, вченим вдалося вперше побачити народження компактного об'єкта «в прямому ефірі».
Важливо зазначити, що зазвичай залишки наднової, які швидко забираються в космос, не дозволяють побачити те, що відбувається в епіцентрі вибуху. Потужність рентгенівського випромінювання AT2018cow дозволяє припустити, що початкова маса зірки, яка перетворилася на наднову, була невелика. В результаті хмара залишкової матерії виявилася відносно нещільною (його масу вчені оцінюють в 0,1-1 сонячних), що дозволило рентгенівським променям покинути центральну область.
Альтернативна гіпотеза, запропонована Полом Куїном (Paul M. Kuin) з Університетського коледжу Лондона і його колегами, говорить про те, що вченим вдалося побачити, як чорна діра розірвала білого карлика - зірку, позбавлену власних джерел термоядерної енергії, яка знаходиться на фінальних стадіях еволюції.
Згідно симуляції, проведеної дослідниками, маса чорної діри лежить у проміжку від 100 тисяч до мільйона сонячних. Це можна порівняти з розмірами центральної чорної діри в галактиці CGCG 137-068, розташування якої збігається з позицією джерела AT2018cow на небі. Чорні діри такого розміру зазвичай не зустрічаються за межами центральної області, проте астрономи не виключають, що спалах виник у сусідній галактиці-супутнику або в шаровому скупченні.
Маса білого карлика, за оцінками вчених, може бути дорівнює 0,1-0,4 маси Сонця. «Ми вважаємо, що приливний розрив [білого карлика] створив швидкий і дійсно незвичайний спалах світла спочатку, і він найкраще пояснює спостереження телескопа Swift за загасаючим спалахом», - коментує Куїн.
Додаткові дослідження в майбутньому допоможуть остаточно з'ясувати природу спалаху. Один з авторів статті групи Маргутті вважає, що якщо астрономи зареєстрували момент народження компактного об'єкта, то це відкриє новий розділ у розумінні зіркової еволюції. "Ми дивилися на цей об'єкт за допомогою багатьох обсерваторій, і звичайно, чим більше вікон ви відкриваєте, тим більше ви можете дізнатися. Однак, як ми бачимо з Cow, розгадка не обов'язково буде простою ", - зазначає він.
Нещодавно астрономам вдалося також вперше відобразити момент народження джета і отримати рекордно ранні спектри наднової в перші моменти після спалаху - всього через 6 годин після її вибуху. На підставі нових даних вчені підтвердили, що щонайменше за кілька сотень днів до вибуху масивні червоні гіганти значно збільшують темпи викидів маси в навколишній простір.