AT2018cow

**SN 2018cow**（ATLAS 的名稱： **ATLAS18qqn**；也稱為**超新星 2018cow**、**AT 2018cow**（AT = Astronomical Transient）、或 "**The Cow**"）是一次非常強大的天文爆炸事件，比正常的超新星亮 10〜100 倍。它位於武仙座，在空間上與星系 CGCG 137-068 一致，距離大約 200 × 106 ly（60 × 106pc）。它於 2018 年 6 月 16 日由 ATLAS-HKO 望遠鏡發現，並引起了全世界天文學家的極大興趣。後來，在 2018 年 7 月 10 日，它的光度顯著消退之後，天文學家根據北歐光學望遠鏡（NOT）的後續研究，正式將 AT2018Cowe 改稱為 SN 2018Cow，是一顆 Ib 超新星。然而，這顆超新星，特別是在一開始時，顯示出 "前所未有的光譜"； 儘管其他天文學家，大多數是在一開始時感到困惑，但也在最近把它歸類為 Ic 型 BL 超新星。本文提供了一個解釋，以更好的説明與瞭解 AT2018cow 的獨特性質。AT2018cow 是為數不多的一次觀測到宇宙的藍色快速光學暫現源（FBOT）報導。然而，在 2020 年 5 月，據報導，觀察到比 AT2018cow 更強大的藍色快速光學暫現源（即 CRTS-CSS161010 J045834-081803，簡稱 CSS161010）。

在 2018 年 11 月 2 日，兩個獨立的天文學家團隊都得出結論，AT 2018cow 事件 "若不是在吸積物質的過程中新形成的黑洞，就是瘋狂旋轉的中子星"。

在 2019 年 1 月，天文學家提出，爆炸可能是一顆被黑洞扯散的白矮星；
或者是一顆超新星留下的一個黑洞或中子星，這是第一次被觀測到的緻密天體的誕生。在 2021 年 12 月 13 日，天文學家報告說，AT 2018cow 是一個極端的藍色快速光學暫現源（FBOT），"可能是中子星或質量小於 850 太陽質量的黑洞"。這是基於高時間解析度 X 射線觀測研究。

## 歷史

AT2018cow 是於 2018 年 6 月 16 日 10:35:02 被 ATLAS-HKO 望遠鏡發現。這是位於夏威夷哈雷阿卡拉天文台的一個孿生 0.5 米（20 英寸）。這是一次強大的天文爆炸（發現時的星等為 14.739；紅移 0.014145，0.0136），比普通的超新星亮 10〜 100 倍。在空間上，它在武仙座中，與星系 CGCG 137-068 重合，距離大約 200 × 106 ly（60 × 106 pc）。

在 2018 年 6 月 22 日，這一瞬態天文事件引起了全世界天文學家的極大興趣。迄 2018 年 6 月 27 日，至少已經有 24 架主要的望遠鏡參與觀測這一事件，這是併發的觀測最大數量（2018 年 6 月 27 日發佈的超過 35 架）。在天文學家電報上的報導，超過任何其它的天文事件。此一事件被初步確定為超新星，並被命名為 SN 2018cow 和分類為 SN Ic-BL。

對 AT2018Cow 第一次的 X 射線和紫外線的觀測，在 2018 年 6 月 19 日使用史威福特望遠鏡完成。這些觀測的結果表明，該物體是明亮的 X 射線和紫外線瞬變源，X 射線光度為〜1×1043 erg/s ，波長範圍在 1600〜3600 Å 的紫外線亮度大約是 11.7（維加星等。在 2018 年 6 月 25 日，天文學家使用 2.0 米（79 英寸）的利物浦望遠鏡和帕洛馬山天文台的 1.5 米（59 英寸）望遠鏡的觀測發布在天文學家電報上：" 自我們第一次觀測以來，AT2018Cow 每晚都在變暗 [19 June 2018]. ... [The reported]，觀測表明，儘管與 SN Ic-BL 和伽瑪射線暴的聯繫依然是可信的，但考慮到平滑的光譜和電波與 X 射線對應物的光度，[s]，AT2018cow 在其它方面是不同的，其真實身份仍然不清楚。觀察仍在繼續。在 2018 年 6 月 29 日，天文學家使用北京天文台 0.6 米（24 英寸）望遠鏡，其報告支持 AT2018Cow 的光度進一步衰退中。但是，2018 年 6 月 30 日使用史威福特望遠鏡的觀測，據其報導瞬變的 X 射線光度增加。這將是不尋常的 X 射線變化行為的開始

。

在 2018 年 7 月 2 日，天文學家使用費米大面積望遠鏡（LAT）報告說，在 2018 年 6 月 19 日至 26 日之間，沒有顯著大於 100 MeV 的伽馬射線發射。此外，在 2018 年 7 月 3 日，天文學家使用印度 AstroSat 太空天文台的碲化鎘鋅成像儀（CZTI）探測，在 2018 年 6 月 13 日至 16 日之間的事件探測時間，沒有檢測到硬 X 射線瞬變，和使用 UVIT 配備的 F172M filter （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館），於 2018 年 7 月 3 日在 AT2018Cow 的位置觀測到估計為 17.6 等的 AB 星等。此外，天文學家於 2018 年 7 月 3 日報導，使用 ISS 的 MAXI GSC 探測器的觀測，在 2018 年 6 月 11 日至 21 日之間沒有檢測到重要的 X 射線發射。在 2018 年 7 月 4 日，天文學家使用核光譜望遠鏡陣列（NuSTAR）報導了 2018Cow 的硬 X 射線發射的減少。2018 年 7 月 12 日，天文學家使用國際伽瑪射線天體物理實驗室（INTEGRAL）觀測報告，從 2018 年 6 月 30 日至 7 月 8 日沒有探測到該來源；然而，類似 GRB 的爆發可能在 2018 年 6 月 12 日和 15 日早些時候在附近觀察到，儘管這些爆發與 AT2018cow 的關聯可能是 "不受歡迎的"。

在 2018 年 7 月 3 日至 4 日，e-MERLIN 從 AT2018cow 的位置檢測到通量密度約為 170 微央的 5GHz 無線電發射；2018 年 7 月 5 日，澳大利亞望遠鏡緻密陣列（英語：**Australia Telescope Compact Array**，縮寫為 **ATCA**）在 2018cow 的位置檢測到無線電發射：5.5GHz 有〜0.4 微央通量密度、9GHz 有〜1.0 微央通量密度和 34GHz 有〜微央通量密度。 NRAO 使用 VLBA 和埃弗爾斯堡電波望遠鏡，在 22GHz 進行 VLBI 觀測，據報導，2018 年 7 月 8 日左右，AT2018cow 的總通量密度約為 5 mJy，其位置（天文測量學：RA=16h 16m 00.2242s，DEC=22d 16'04.890"）比 e-MERLIN 更精確（但在不確定性範圍內一致）。

2018 年 7 月 10 日，天文學家根據對 2.56 米（101 英寸）北歐光學望遠鏡（NOT）的後續研究，正式將 AT2018cow 描述為 SN 2018cow 和 Ib 型超新星，顯示出 "對於這個級別的超新星來說，這是前所未有的光譜" 。 2018 年 7 月 19 日，天文學家使用 1.5 米（59 英寸）卡納塔望遠鏡（Higashi-Hiroshima Observatory），在 2018 年 7 月初觀察到 AT 2018cow 位置的光學和近紅外光度進一步下降，並指出與 Ic 型（Ic-BL）和 Ib /c 型超新星相比，光度曲線的巨大下降率 "相當大"。

2018 年 8 月 6 日，對 AT2018cow 位置的紫外線觀測，使用哈伯太空望遠鏡（HST）上的第三代廣域照相機（WFC3），在所有四個波段（F218W，F225W，F275W，F336W）上研究，檢測到亮度（織女星等）約 19 等。2018 年 8 月 12 日，巨米波電波望遠鏡（GMRT）的天文學家在 AT 2018cow 位置檢測到低頻無線電發射（1390MHz 波段；438 + /-82 uJy）。

2018 年 8 月 15 日天文學家報告，在 2018 年 7 月 3 日至 5 日使用切倫科夫望遠鏡陣列（CTA）的高能立體系統（H.E.S.S.）陣列，在 AT2018cow 位置報告沒有顯著的伽馬射線源，因此，導致初步確定了 AT2018cow 的甚高能（VHE）伽馬發射的綜合通量的上限如下：高於能量閾值 220 GeV（±2sd）的上限為 5e-12 ph cm^-2 s^-1; 高於 1 TeV（±2sd）的上限為 5e-13 ph cm^-2 s^-1。

## 性質

據發當時發現的天文學家稱，爆炸的表面溫度超過 8,900 °C（16,000 °F；9,200 K），傳播速度為 20,000 km/s（12,000 mi/s），可能是一顆激變變星（CV）、伽馬射線暴（GRB）、引力波（GW）、超新星（SN）或其它天體。然而，考慮到瞬態的初始無特徵光譜和較大的初始 X 射線光度，CV 場景很快就不受歡迎。據貝爾法斯特女王大學的天文學家凱特・馬奎爾說："它真的不知從哪裡冒出來。已經發現的其它天體也有同樣快速的，但它們的牢固度和亮度卻很不尋常。"

Ic-BL 型的分類表明，光譜具有非常寬的譜線，但沒有氫線，氦譜線較弱或缺失。這樣的光譜是由一顆已經失去了氫和氦的外層，非常大的恆星爆炸產生的。然而，根據天文學家 Shubham Srivastav 的說法，與 2.0 米（79 英寸）喜馬拉雅錢德拉望遠鏡（HCT）："儘管光譜特徵表明它與寬譜線的"Ic 超新星有著暫時的相似性，但它的真實性質仍然是一個謎。"。此外，根據馬奎爾的說法：" 我們還不確定它是什麼，但超新星的正常動力機制是鎳的放射性衰變，而這一事件的亮度太高，速度太快。"。AT2018cow 可能伴隨著 GW 排放，但因為在事件發生時，設在華盛頓州和路易斯安那州的雷射干涉引力波天文台由於進行能力升級而下線，因此無法檢測到 GW 排放。

為了更好地理解 AT2018cow 的獨特特徵，已經給出了一種解釋，尤其是做為一種白矮星潮汐干擾事件。

截至 2018 年 9 月 29 日，AT2018cow 已被以多種方式解釋，包括 Ic 型超新星、伽馬射線暴、白矮星和黑洞之間的相互作用，以及磁星。已經提出使用歐洲甚長基線干涉網（EVN）進行初步的研究，以更號的瞭解 AT 2018cow 確切物理性質。

2018 年 11 月 2 日，兩個獨立的天文學家小組都得出結論，AT2018cow 事件 "要麼是一個在物質吸積過程中新形成的黑洞，要麼是一個中子星的瘋狂旋轉。"。

2019 年 1 月，帕薩迪納加州理工學院的安娜・何（Anna Ho）在夏威夷的茂納凱亞山（MaunaKea）使用次毫米陣列進行了觀測，她指出，在事件被關注後，持續活動的時間異常漫長，這使得研究比一事件比通常提供的研究更為廣泛，可以在事件仍夠亮時對其進行觀測。隨後，天文學家提出，AT2018cow 可能是一顆被一個黑洞拉扯開的白矮星；或者，一顆超新星留下一個黑洞或一顆中子星，這是首次觀測到緻密天體的形成。

## 相關條目

* 超亮超新星

## 參考資料

## 外部連結

* SN 2018cow webpage （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） on the Transient Name Server
* AT2018cow webpage （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） at Vanbuitenen.nl
* AT2018cow webpage （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） by the Astronomy Section Rochester Academy of Science
* CGCG 137-068 webpage （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） at the NASA/IPAC Extragalactic Database
* AT2018cow images from 21 June 2018 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） by Cedric Raguenaud
* YouTube 上的 AT2018cow – Summary – audio (german/en subs; 03:50)
* YouTube 上的 AT2018cow – Wikipedia lede – audio (01:00)
* YouTube 上的 AT2018cow – Black Hole Consumes White Dwarf Star – video (01:42)
* AT2018cow – Originated from supernova in strongly magnetized environment/ALMA at NAOJ