Svelare il mistero dei transitori ottici blu veloci

Negli ultimi anni, gli scienziati hanno osservato un nuovo tipo di evento astronomico brillante chiamato Transienti Ottici Blu Veloci (FBOT). Questi eventi sono molto più luminosi delle supernove standard ma durano molto meno. Uno di questi eventi, scoperto nel 2018, è conosciuto come AT 2018cow. Ha catturato l'attenzione degli astronomi per la sua luminosità e proprietà insolite.

Questo documento discute le osservazioni fatte utilizzando il Telescopio Spaziale Hubble (HST) di AT 2018cow nel corso di 2-4 anni dopo la sua scoperta. L'obiettivo è mettere in dettaglio i cambiamenti di luminosità e colore di una specifica sorgente sottostante situata nello stesso punto di AT 2018cow.

#Contesto su AT 2018cow

AT 2018cow è stato trovato in una piccola galassia chiamata CGCG 137-068. Quando è stata scoperta, è aumentata rapidamente di luminosità, simile alle supernove superluminose. Le osservazioni successive hanno rivelato molte caratteristiche interessanti, come onde radio forti, emissioni di raggi X brillanti e un rapido affievolimento nella luce ottica.

Mentre gli astronomi continuavano a studiare AT 2018cow, hanno notato che iniziavano ad emergere altri eventi simili, noti come "transienti simili a Cow". Questi eventi condividevano tratti con AT 2018cow, come il rapido aumento di luminosità e emissioni luminose simili. Tuttavia, la sfida rimaneva nel capire cosa causasse esattamente questi fenomeni.

#Osservazioni della Sorgente Sottostante

Dopo le osservazioni iniziali, i ricercatori hanno eseguito studi HST per monitorare il campo dove è avvenuto AT 2018cow. Hanno osservato tre punti principali nel tempo nei successivi anni per analizzare la presenza della sorgente sottostante. Le osservazioni hanno indicato una sorgente puntiforme brillante nella posizione di AT 2018cow.

Inizialmente, la sorgente sottostante sembrava stabile, con una luminosità costante. Tuttavia, col passare del tempo, gli scienziati hanno cominciato a notare un affievolimento nella luce ultravioletta (UV), il che ha sollevato domande sulla natura di questa sorgente.

#Cambiamenti nel Tempo

Nei primi anni dopo la scoperta, le osservazioni mostrano che la sorgente sottostante mantenva una notevole luminosità. Tuttavia, nel quarto anno, la luminosità nello spettro UV vicino ha cominciato a diminuire. Questo cambiamento suggeriva un raffreddamento graduale e un'alterazione nelle emissioni della sorgente.

Gli scienziati hanno analizzato i dati e scoperto che la luce emessa poteva essere caratterizzata da un oggetto molto caldo, ma la sua piccola dimensione era sconcertante. Si sono chiesti se l'effetto di affievolimento derivasse dal raffreddamento della sorgente stessa o se fosse dovuto a un aumento dell'assorbimento dai materiali circostanti.

#Possibili Spiegazioni per la Sorgente Sottostante

I ricercatori hanno esplorato una serie di possibilità per spiegare il comportamento della sorgente sottostante. Hanno esaminato vari scenari, tra cui:

1. Contributi Stellari: Alcuni hanno suggerito che la luce potesse provenire da un giovane ammasso stellare attorno ad AT 2018cow. Tuttavia, la luminosità e il colore della sorgente sottostante non si allineavano con i modelli stellari standard.

2. Formazione di Polvere: Un'altra idea era che nuova polvere creata dopo AT 2018cow stesse assorbendo parte della luce, portando all'affievolimento osservato. Anche se questa era una spiegazione ragionevole, l'estremo colore della sorgente rendeva difficile attribuire l'affievolimento solo alla polvere.

3. Interazione Tra Eiettati e Materiale Circostellare: Questo modello suggeriva che la luce potesse derivare dalle interazioni tra il materiale in rapido movimento di AT 2018cow e il materiale circostante nello spazio. Tuttavia, la modellizzazione matematica indicava che questa sorgente non potesse sostenere i livelli di luminosità osservati.

4. Attività di Magnetar: Alcuni ricercatori hanno considerato il ruolo di un magnetar, un tipo di stella di neutroni con un forte campo magnetico, ma l'energia necessaria per spiegare la luminosità non era raggiungibile.

5. Dischi di Accrezione: Infine, gli astronomi hanno preso in considerazione la possibilità di un piccolo buco nero circondato da un Disco di Accrezione. In questo modello, il materiale che cadeva nel buco nero fornirebbe energia, portando alla luminosità osservata nel tempo.

#Risultati dalle Osservazioni HST

Analizzando i dati HST, gli scienziati hanno trovato caratteristiche distintive della sorgente sottostante, tra cui:

• Temperatura e Dimensioni: La sorgente risultava essere estremamente calda ma sorprendentemente piccola. Questo era un chiaro indicativo che qualunque cosa emettesse la luce avesse una natura unica.

• Colore e Luminosità: Il brillante colore blu della luce emessa era significativamente diverso dalle emissioni stellari tipiche, suggerendo che non fosse solo una semplice stella.

• Tendenze di Affievolimento: Le misurazioni hanno rivelato un lento declino della luminosità nel tempo, il che indicava una possibile transizione verso una nuova fase di emissione e ha sollevato domande sui processi fisici in gioco.

#Implicazioni delle Osservazioni

Le osservazioni fatte attraverso l'HST hanno implicazioni sostanziali per comprendere AT 2018cow e la classe degli FBOT. Forniscono una base per separare quali fonti di energia potrebbero alimentare questi fenomeni.

Gli astronomi hanno concluso che la sorgente sottostante non poteva essere attribuita a una sola causa, ma era probabilmente una combinazione di diversi fattori, tra cui un buco nero in accrescimento, interazioni con materiali circostanti e potenzialmente nuove stelle in formazione nelle vicinanze.

#Conclusione

La continua studio di AT 2018cow e della sorgente sottostante ha messo in evidenza la complessità e la diversità di questi eventi astronomici. Con l'emergere di nuove tecnologie e tecniche, gli scienziati sperano di ottenere approfondimenti più profondi sulle origini e i meccanismi dietro non solo AT 2018cow, ma anche la più ampia classe di FBOT luminosi.

Ulteriori osservazioni e modelli teorici sono essenziali per svelare questi misteri. Con telescopi potenti a disposizione, come l'HST e i nuovi progressi nel campo, la ricerca futura probabilmente scoprirà ancora di più sulla natura di questi eventi affascinanti nell'universo.

Gli astrofisici restano intrigati e, man mano che vengono fatte nuove scoperte, la comprensione del ciclo di vita e dell'evoluzione di tali eventi continuerà a evolversi, portando a nuove e entusiasmanti conoscenze sul nostro universo.