对于许多天文学家来说，2018年将被铭记为“牛年”——以一个壮观的恒星爆炸的昵称命名，这个爆炸让他们忙碌了好几个月。
两组研究人员在10月25日提交给arXiv预印本服务器的论文中指出，这一不寻常的事件为了解恒星的坍缩提供了一个前所未有的窗口。
与典型超新星的缓慢升温相反，“牛”几乎在一夜之间变得非常明亮，让天文学家感到困惑。
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“它从天而降，”英国贝尔法斯特女王大学的天文学家斯蒂芬·斯马特说，他是第一个发现爆炸的人，并根据恰好拼出“牛”这个词的字母顺序协议命名了它。
伊利诺伊州埃文斯顿西北大学的天体物理学家拉斐拉·马尔古蒂补充说，对于那些研究恒星爆炸的人来说，这是“梦想”。她是最新两篇论文背后的团队之一的负责人。
中心引擎
通过独立的观测，最新论文背后的两个小组现在得出了相同的结论：一个“中心引擎”已经持续数月搅动着爆炸的恒星内部，而能量一定来自新形成的正在吸积物质的黑洞，或中子星的狂热旋转。
当大质量恒星走到生命尽头时，黑洞和中子星都会诞生。“牛”（技术上来说，事件AT2018cow）之类的爆炸可以为这种类型的诞生提供一些最直接的证据，加州理工学院（Caltech）在帕萨迪纳的天文学家曼西·卡斯利瓦尔说。“我认为这告诉我们如何理解大质量恒星爆炸的最极端形式。”
加州大学圣巴巴拉分校的天体物理学家伊尔·阿卡维对最新结果的质量以及事件的奇异性印象深刻。“几乎关于其发射的一切都是我们以前从未见过的，”他说。
“牛”是如何被发现的故事始于6月16日，当时一位同事向斯马特标记了一颗明亮的恒星，而就在几天前，那里还什么都没有。
恒星异常
起初，斯马特将这种效应视为银河系中一个不起眼的恒星耀斑。但是后来，他意识到它可能离得更远，在一个名为CGCG 137-068的星系中，已知距离约为60兆秒差距（2亿光年）。
“那是星期天晚上11点，我对自己说，‘我最好把这件事告诉所有人。’”他通过天文学家电报发布了警报，这是一个用于报告和评论瞬态天文观测的服务。
立即的后续行动证实，该物体是一个遥远的物体，因此必须非常明亮。（它足够明亮，尽管距离遥远，但许多业余天文学家也能够看到它。）
这不是普通的超新星：它在几天内达到了亮度峰值，而不是几周。“每个人都放下他们在那之前正在做的事情”，开始关注“牛”，英国利物浦约翰摩尔斯大学的天体物理学家丹尼尔·珀利说。
珀利和他的合作者指挥位于西班牙加那利群岛之一拉帕尔马岛的机器人望远镜，几乎每晚观察“牛”一个半月。他们还使用了属于卡斯利瓦尔专门为此类后续研究设计的网络的全球其他望远镜。
该团队收集到的证据——主要是在可见光谱中——似乎指向一个现有的黑洞撕裂一颗恒星，他们在八月份在网上发布了这一观测结果。但是为了全面了解正在发生的能量事件，研究人员需要更广泛地观察电磁能谱，从无线电波到γ射线。
就在斯马特发现几天后，加州理工学院的另一位天文学家安娜·何迅速行动，在无线电频谱中观察“牛”。在恒星爆炸中，带电粒子在强磁场内螺旋运动时会发射无线电波，并且随着物质扩散，它们的波长会拉伸。
何意识到她可能有一个难得的机会来观察短波长——只有一毫米或更短的波长——因为物质迅速扩散，因此天文学家不太可能及早捕捉到事件以看到短波长发射。
她的团队和其他人在六月份的早期观测确实发现了亚毫米范围内的发射，因此她向智利安第斯山脉的阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵列（ALMA）提出了紧急提案，那里的观测时间竞争非常激烈。
越来越奇怪
在接下来的几周里，何和她的合作者观察了事件毫米波发射的光谱演变。他们的观测表明，物质以光速的十分之一的速度向外膨胀。
但与普通的超新星不同，这种短波长辐射持续了数周，揭示了一个中心引擎的存在——一个黑洞或一个旋转的中子星。“我们能够证明它与任何常见的机制都不一致，”何说。
与此同时，马尔古蒂和她的同事利用马尔古蒂预先批准的提案，使用美国宇航局的NuSTAR X射线望远镜观察“瞬态”事件，以便快速观察“牛”。
在NuSTAR和其他望远镜上的观测使该团队得出结论，该事件非常不寻常。特别是X射线光谱表明，它正在从内部被重新加热。这也指向了一个黑洞或中子星为该事件提供动力——尽管现在得出结论还为时过早。“我们已经实时看到了致密天体的形成，”她说。
马尔古蒂补充说，天体物理学家通常看不到这一点，因为重新加热被爆炸早期喷射出的物质云所掩盖。“‘牛’的优势在于这里的中心引擎几乎是裸露的。”
马尔古蒂希望天文学家能够观察到许多此类事件，从而开始确定导致一种结果而不是另一种结果的条件。“游戏现在开始了。”
本文经许可转载，并于2018年11月2日首次发表。