Ein bizarres Objekt, das „die Kuh“ genannt wird, ist die flachste Explosion, die je entdeckt wurde, und das erste Beispiel für ein seltenes Phänomen, das als „Fast Blue Optical Transient“ (FBOT) bezeichnet wird.
Eine seltsame kosmische Explosion, die Wissenschaftler im Jahr 2018 in Erstaunen versetzte, wurde gerade noch seltsamer.
Eine neue Analyse des polarisierten Lichts der ersten aufgezeichneten schnellen blau-optischen Transientenexplosion (FBOT) – offiziell als AT2018-Kuh bekannt und mit dem Spitznamen „die Kuh“ versehen – ergab, dass es sich um die asymmetrischste Explosion handelt, die Astronomen je gesehen haben, da sie in einer abgeflachten, pfannkuchenähnlichen Form in den Weltraum explodierte und nicht in einer typischen Kugel.
Die Form der Explosion, die etwa die Größe des Sonnensystems hat und 180 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt stattfand, könnte die Vorstellungen der Wissenschaftler darüber in Frage stellen, wie explosive Ereignisse wie FBOTs entstehen.
„Diese Entdeckung zeigt uns, dass diese Explosionen nicht sphärisch symmetrisch sind – die Scheibe, die wir zu sehen glaubten, ist in Wirklichkeit flach“, erklärte Justyn Maund (öffnet in neuem Tab), Dozent für Astrophysik an der Universität Sheffield in Großbritannien und Hauptautor der neuen Forschungsarbeit, gegenüber Live Science per E-Mail. „Das bedeutet, dass jedes Modell, das diese FBOTs erklären will, sich mit der Tatsache auseinandersetzen muss, dass es sich nicht um runde Ereignisse handelt.“
FBOTs wie die Kuh waren bereits ein großes Rätsel für Wissenschaftler. Seit der Entdeckung der Kuh im Jahr 2018 wurden nur vier weitere ähnliche Transienten gesichtet, so dass nur sehr wenig über FBOTs oder ihre Ursachen bekannt ist. Aber eines ist klar: Sie verhalten sich nicht wie typische Supernovas, die häufigste Art von Weltraumexplosionen, die auftreten, wenn massereichen Sternen der Kernbrennstoff ausgeht und sie unter ihrer eigenen Schwerkraft kollabieren.
„FBOTs sind hell, sie sind wirklich hell – heller als manche superluminöse Supernova – aber sie tauchen plötzlich auf, und dann fällt ihre Helligkeit ab wie ein Stein!“ sagte Maund. „Im Gegensatz zu normalen Supernovae gibt es keine radioaktiven Elemente, um die Helligkeit zu erzeugen, also muss die Energie von irgendwo anders herkommen.
NEUE STUDIE ZUM PHÄNOMEN
In ihrer neuen Studie untersuchten Maund und sein Team erneut das Licht der Kuh, das erstmals im Juni 2018 aufgezeichnet wurde, und untersuchten diesmal, wie das Licht polarisiert war – wie sich die Schwingungen der Lichtwellen in einer einzigen Ebene bewegten. Während diese Analyse der Kuh noch nicht den Ursprung der FBOTs enthüllt, zeigt die Flachheit der Kuh, dass FBOTs sich noch mehr von Supernovas unterscheiden, als Wissenschaftler bisher dachten.
„In der ersten Nacht sahen wir eine massive Spitze in der Polarisation, die dann abfiel“, sagte Maund. „Die Spitze erreichte 7% in der ersten Nacht. Bei Supernovae haben wir noch nie eine so hohe Polarisation oder eine Polarisation gesehen, die sich so schnell entwickelt hat – das ist also überhaupt nicht das, was wir gewohnt sind.“
Diese Polarisationsbeobachtungen ermöglichten es dem Team, die seltsame Form der Kuh zu bestimmen. Das Licht der Kuh wurde mit dem Liverpooler Teleskop gemessen, dessen Hauptspiegel nur einen Durchmesser von 2 Metern hat. Das Team nutzte diese Daten, um ein 3D-Modell der Explosion zu erstellen, wobei die Polarisation es ihnen ermöglichte, die Explosion so zu rekonstruieren, als ob sie von einem Teleskop mit einem Durchmesser von etwa 625 Kilometern entdeckt worden wäre. Auf diese Weise konnten sie die Explosion bis zu ihren Rändern abbilden, wodurch deutlich wurde, wie flach sie tatsächlich war.
„Auf der Grundlage früherer Arbeiten über Supernovae sehen wir Dinge, die ein wenig abgeflacht sind, ein bisschen wie ein Hamburger, oder ein wenig verlängert, eher wie ein Rugby-Ball, aber nicht sehr asphärisch“, sagte Maund. „Als diese Zahl aus der Analyse hervorging, haben meine Co-Autoren und ich die gesamte Datenreduktion und -analyse mehrfach wiederholt, um sie zu überprüfen!“
Das Team will nun nach weiteren FBOTs suchen, um zu sehen, wie viele davon eine ähnliche Polarisation wie die der Kuh aufweisen, und so feststellen, ob es sich auch um pfannkuchenartige Scheiben handelt. Die Forscher werden diese Daten im Rahmen des Legacy Survey of Space and Time sammeln, der vom Vera-Rubin-Observatorium in Chile durchgeführt wird.
Das Team hofft, dass dieser tiefere Blick auf die Kuh Licht in diese seltenen, starken Ereignisse bringen kann. Maund hat derzeit ein paar Ideen, was FBOTs möglicherweise verursachen könnte.
„Die Ursache für FBOTs könnte die Zerrüttung eines Sterns sein, der ein schwarzes Loch oder eine gescheiterte Supernova passiert, bei der der Kern kollabiert und keine Supernova auslöst, sondern stattdessen in ein schwarzes Loch oder einen Neutronenstern kollabiert und anfängt, das Innere zu verschlingen, und das treibt das an, was wir als FBOT sehen“, sagte Maund.
