AT2018cow: Un Mistero Astronomico
Il comportamento strano di AT2018cow intriga gli scienziati mentre cercano di capire le sue origini.
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Indice
L'oggetto blu brillante conosciuto come AT2018cow ha catturato l'attenzione degli scienziati per il suo comportamento strano. È un evento astronomico temporaneo che è stato studiato in diversi modi, ma non c'è accordo su cosa sia esattamente. In questo pezzo, parleremo delle osservazioni e delle analisi di AT2018cow, concentrandoci su diversi momenti dopo la sua prima apparizione e su come si collega ad altri eventi astronomici.
Osservazioni
Abbiamo esaminato i dati dal Telescopio Spaziale Hubble raccolti in un periodo che va da 713 a 1474 giorni dopo l'esplosione. Durante questo tempo, abbiamo osservato attentamente come la luminosità e il colore di AT2018cow siano cambiati, cercando di tenere conto dello sfondo complesso in cui si trova. I risultati della nostra analisi mostrano che AT2018cow è sbiadito nella luce ultravioletta (UV) e ha cambiato più sottilmente nella luce ottica.
Anche nelle ultime osservazioni, i colori di AT2018cow erano ancora più blu di molte aree di formazione stellare compatte circostanti. Questo suggerisce che AT2018cow potrebbe ancora contribuire alla luce nell'area. Tuttavia, ci sono fattori nel suo ambiente, come fonti vicine, che potrebbero influenzare la sua luminosità e colore complessivi.
Le Sfide della Misurazione
Misurare accuratamente la luminosità degli oggetti celesti può essere complicato. Lo sfondo, che include altre stelle e gas, può interferire con le letture fatte di AT2018cow. Per esempio, guardando attraverso certi filtri ottici, lo sfondo complesso e diffuso rende difficile ottenere misurazioni precise.
Alcuni ricercatori si sono concentrati sull'idea che AT2018cow sia una Supernova, un'esplosione massiccia di una stella. Tuttavia, altri hanno notato che la sua curva di luce-come cambia la sua luminosità nel tempo-assomiglia a eventi noti come eventi di disturbo mareale (TDE), dove una stella viene strappata da un buco nero.
Confrontare Diversi Tipi di Transienti
Negli ultimi dieci anni, gli scienziati hanno identificato un nuovo tipo di transiente chiamato Transitori Ottici Blu Veloci (FBOTs). Questi oggetti sono caratterizzati da un rapido aumento e diminuzione di luminosità e da livelli di luminosità elevati. AT2018cow è uno di questi oggetti, e le sue caratteristiche uniche hanno suscitato un grande interesse.
Sebbene esistano molte teorie su cosa colleghi AT2018cow ad altri eventi, il meccanismo specifico dietro il suo comportamento rimane poco chiaro. Potrebbe essere dovuto a una particolare tipo di supernova o a qualcosa legato ai buchi neri. C'è un dibattito in corso sulla natura di questi eventi, e i ricercatori continuano a indagare.
Misurazioni Dettagliate e Metodi
Per capire meglio AT2018cow, abbiamo condotto varie analisi utilizzando strumenti sofisticati. Ci siamo concentrati su tre epoche significative di dati raccolti dal Telescopio Spaziale Hubble. Le osservazioni includevano più filtri che permettono di esaminare diverse parti dello spettro luminoso.
Abbiamo eseguito fotometria di apertura, che implica misurare la luce di AT2018cow all'interno di un'area specifica. Questo tipo di misurazione aiuta a raccogliere dati sul transiente senza interferenze dal rumore circostante. Abbiamo anche utilizzato la fotometria della funzione di diffusione puntiforme (PSF) per determinare se la sorgente fosse puntiforme o estesa, aiutandoci a capire la natura della luce proveniente da AT2018cow.
Questo studio ha utilizzato una varietà di immagini e fonti di dati per costruire un quadro completo di come AT2018cow sia evoluto nel tempo. Allineando le immagini di diverse osservazioni, abbiamo potuto assicurarci che stavamo misurando le stesse aree con precisione.
Luce in Sbiadimento e Cambiamenti di Colore
Tra le osservazioni, AT2018cow ha mostrato un declino nella luminosità attraverso diversi filtri. In particolare, c'era una differenza evidente nei due filtri UV, suggerendo un processo di sbiadimento. Lo sbiadimento è stato osservato anche nei filtri ottici, ma in misura minore.
In alcune delle misurazioni, abbiamo notato che la luminosità nella banda ottica è rimasta relativamente costante, il che potrebbe implicare che la luce proveniente dal transiente si stesse attenuando mentre la luce di sfondo rimaneva costante. La combinazione di queste osservazioni dipinge un quadro di un evento transiente che sta evolvendo ma ha ancora una certa luminosità residua.
Collegamento alle Aree di Formazione Stellare Vicine
I ricercatori si sono chiesti se la luce rilevata da AT2018cow potrebbe provenire da aree di formazione stellare vicine piuttosto che solo dal transiente stesso. Alcune delle regioni circostanti AT2018cow mostrano forti segni di attiva formazione stellare, che potrebbero contribuire alla luce. La questione se AT2018cow sia esclusivamente responsabile della sua luminosità osservata o se siano coinvolti altri fattori rimane aperta.
Confrontando colori e luminosità, i ricercatori hanno scoperto che mentre alcune fonti vicine mostrano somiglianze nel colore UV, nessuna corrisponde esattamente alla luminosità di AT2018cow. Questo suggerisce che AT2018cow sia speciale e potrebbe essere un evento unico nella sua galassia ospite.
Scenari di Progenitore e Teorie
Il mistero che circonda AT2018cow ha portato a varie ipotesi sulle sue origini. Una teoria è che derivi da una stella strappata da un buco nero, noto come evento di disturbo mareale (TDE). Questa teoria si allinea con le caratteristiche osservate di AT2018cow, in particolare la sua curva di luce unica.
Un'altra ipotesi coinvolge la possibilità che AT2018cow possa essere collegato a tipi specifici di stelle massicce che evolvono rapidamente. L'aumento di luminosità rapido seguito da sbiadimento si inserisce nei modelli osservati in alcuni tipi di supernovae. Indipendentemente dalla teoria, il meccanismo esatto dietro AT2018cow rimane irrisolto.
Conclusione: Ricerca in Corso
Attraverso il nostro lavoro e gli studi in corso, abbiamo scoperto una serie di dati su AT2018cow, rivelando le sue complessità e collegamenti sia a TDE che a supernovae. Le osservazioni delle sue variazioni di luminosità e colore offrono spunti sulla natura di questo intrigante evento transiente.
C'è ancora molto da imparare su AT2018cow. Osservazioni in corso e studi futuri aiuteranno a chiarire le sue caratteristiche e potrebbero eventualmente svelare i segreti delle sue origini. Comprendere tali eventi è essenziale per afferrare la dinamica del nostro universo e i cicli di vita delle stelle. Le domande che circondano AT2018cow evidenziano l'emozione e la sfida intrinseche nel campo dell'astrofisica.
Titolo: Late time HST UV and optical observations of AT~2018cow: extracting a cow from its background
Estratto: The bright, blue, rapidly evolving AT2018cow is a well-studied peculiar extragalactic transient. Despite an abundance of multi-wavelength data, there still is no consensus on the nature of the event. We present our analysis of three epochs of Hubble Space Telescope (HST) observations spanning the period from 713-1474 days post burst, paying particular attention to uncertainties of the transient photometry introduced by the complex background in which AT2018cow resides. Photometric measurements show evident fading in the UV and more subtle but significant fading in the optical. During the last HST observation, the transient's optical/UV colours were still bluer than those of the substantial population of compact, young, star-forming regions in the host of AT2018cow, suggesting some continued transient contribution to the light. However, a compact source underlying the transient would substantially modify the resulting spectral energy distribution, depending on its contribution in the various bands. In particular, in the optical filters, the complex, diffuse background poses a problem for precise photometry. An underlying cluster is expected for a supernova occurring within a young stellar environment or a tidal-disruption event (TDE) within a dense older one. While many recent works have focused on the supernova interpretation, we note the substantial similarity in UV light-curve morphology between AT2018cow and several tidal disruption events around supermassive black holes. Assuming AT2018cow arises from a TDE-like event, we fit the late-time emission with a disc model and find $M_{BH} = 10^{3.2{\pm}0.8}$ M$_{\odot}$. Further observations are necessary to determine the late-time evolution of the transient and its immediate environment.
Autori: Anne Inkenhaag, Peter G. Jonker, Andrew J. Levan, Ashley A. Chrimes, Andrew Mummery, Daniel A. Perley, Nial R. Tanvir
Ultimo aggiornamento: 2023-08-14 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://arxiv.org/abs/2308.07381
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2308.07381
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.
Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.
Link di riferimento
- https://www.astronomy.ohio-state.edu/asassn/
- https://archive.stsci.edu/
- https://drizzlepac.readthedocs.io/en/latest/astrodrizzle.html
- https://sextractor.readthedocs.io/en/latest/index.html
- https://www.stsci.edu/hst/instrumentation/wfc3/data-analysis/photometric-calibration/uvis-encircled-energy
- https://www.stsci.edu/hst/instrumentation/wfc3/data-analysis/photometric-calibration/uvis-photometric-calibration
- https://hst-docs.stsci.edu/wfc3ihb/chapter-6-uvis-imaging-with-wfc3/6-6-uvis-optical-performance
- https://hst-docs.stsci.edu/wfc3ihb/chapter-6-uvis-imaging-with-wfc3/6-5-uvis-spectral-elements
- https://www.astropy.org
- https://svo2.cab.inta-csic.es/theory/fps/
- https://doi.org/10.5281/zenodo.8246571