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16h 16m 00.2242s, +22° 16′ 04.890″SN 2018cow (ATLAS name: ATLAS18qqn; also known as Supernova 2018cow, AT 2018cow (AT = Astronomical Transient), and "The Cow") was a very powerful astronomical explosion 10–100 times brighter than a normal supernova, spatially coincident with galaxyCGCG 137-068, approximately 200 million ly (60 million pc) distant in the Hercules constellation. It was discovered on 16 June 2018 by the ATLAS-HKO telescope, and had generated significant interest among astronomers throughout the world. Later, on 10 July 2018, and after AT 2018cow had significantly faded, astronomers, based on follow-up studies with the Nordic Optical Telescope (NOT), formally described AT 2018cow as SN 2018cow, a Type Ib supernova, showing an "unprecedented spectrum for a supernova of this class"; although others, mostly at first but also more recently, have referred to it as a Type Ic-BL supernova. An explanation to help better understand the unique features of AT 2018cow has been presented. AT2018cow is one of the few reported Fast Blue Optical Transients (FBOTs) observed in the Universe. In May 2020, however, a much more powerful FBOT than AT 2018cow (namely, CRTS-CSS161010 J045834-081803, or CSS161010 for short) was reportedly observed.[6][7]
On 2 November 2018, two independent teams of astronomers both concluded that the AT 2018cow event was "either a newly formed black hole in the process of accreting matter, or the frenetic rotation of a neutron star."[8][9][10][11]
2019年1月、天文学者たちは、この爆発はブラックホールによって引き裂かれた白色矮星、あるいはブラックホールや中性子星を残した超新星爆発であり、コンパクト天体の生成が初めて観測された可能性があると提唱した。 [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] 2021年12月13日、天文学者たちは、高時間分解能X線観測研究に基づき、極端なFBOTであるAT 2018cowは「質量が太陽質量の850倍未満の中性子星またはブラックホールである可能性がある」と報告した。[ 15 ] [ 16 ]
AT 2018cow は、ハワイのハレアカラ天文台にある0.5 m (20インチ)の双眼望遠鏡であるATLAS-HKO 望遠鏡によって、2018 年 6 月 16 日 10 時 35 分 2 秒 UTCに発見されました。[ 2 ] [ 17 ] [ 18 ]これは強力な天体爆発 (発見時の等級 14.739、赤方偏移0.014145 [ 2 ] 0.0136 [ 5 ] ) で、通常の超新星の 10 ～ 100 倍明るく、[ 19 ] [ 20 ][ 21 ] [ 22 ]ヘルクレス座の約2億光年( 6000万パーセク)離れた銀河CGCG 137-068と空間的に一致していました。[ 1 ]
2018 年 6 月 22 日までに、この一時的な天文現象は世界中の天文学者の間で大きな関心を集めた。[ 23 ]少なくとも 24 台の大型望遠鏡がこの現象を観測しており、これは 2018 年 6 月 27 日時点で、同時観測数 (2018 年 6 月 27 日に投稿された 35 以上) [ 24 ]としては、The Astronomer's Telegramで報告されたどの天文現象よりも多い数である。[ 21 ] [ 25 ]この現象は暫定的に超新星と特定され、Supernova 2018cow という名称とSN Ic-BLという分類が与えられた。[ 4 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]
AT 2018cowの最初のX線および紫外線 （UV）観測は、2018年6月19日にSwift望遠鏡によって行われた。[ 29 ]これらの観測により、この天体は明るいX線/UVトランジェントであり、X線光度は約1 × 10 43 erg/s の質量と、1600～3600 Åの範囲での紫外線輝度が約 11.7 (ベガ等級) である。[ 30 ] 2018 年 6 月 25 日、リバプールの2.0 m (79インチ)望遠鏡とパロマー天文台の1.5 m (59インチ)望遠鏡を使用している天文学者たちは、 The Astronomer's Telegramに次のように記した。「AT2018cow は、最初の観測[ 2018 年 6 月 19 日]以来、毎晩暗くなっています。... [報告された]観測結果は、滑らかなスペクトルと明るい電波およびX 線対応天体[ s ]を考慮すると、Ic-BL 超新星およびガンマ線バーストとの関連性は依然として妥当であるものの、AT2018cow は他の点で異なっており、その真の正体は依然として不明であることを示唆しています。観測は継続中です。」[ 21 ] [ 22 ] 2018年6月29日、北京天文台の0.6m （24インチ）望遠鏡を使用した天文学者たちは、AT 2018cowの減光をさらに裏付ける証拠を報告した。[ 31 ]しかし、2018年6月30日にSwift/XRT望遠鏡を使用したところ、この一時的現象のX線光度の増加が報告された。[ 32 ]これは、異常なX線変動の始まりとなるだろう。[ 30 ] [ 33 ]
2018年7月2日、天文学者たちはフェルミ大面積望遠鏡（LAT）を用いて、2018年6月19日から26日の間に100 MeVを超えるガンマ線放出が有意ではなかったと報告した。 [ 34 ]さらに、2018年7月3日、天文学者たちはアストロサット宇宙天文台に搭載されたカドミウム亜鉛テルル撮像装置（CZTI）検出器を用いて、2018年6月13日から16日の間（イベント検出時間）に硬X線過渡現象が検出されなかったと報告し[ 35 ]、F172Mフィルターを装着したUVITを用いて、2018年7月3日にAT 2018cowの位置で推定17.6のAB等級を観測した。[ 36 ]さらに、2018年7月3日、天文学者たちはISSに搭載されたMAXI GSC検出器を用いて、有意なX線放出はなかったと報告した。 2018 年 6 月 11 ～ 21 日の間に検出された。[ 37 ] 2018 年 7 月 4 日、天文学者はNuSTARを使用して、 AT 2018cowからの硬 X 線放射の減少を報告した。 [ 38 ] 2018 年 7 月 12 日、天文学者はINTEGRALを使用して、2018 年 6 月 30 日～ 7 月 8 日の間にこの天体の検出はなかったと報告した。ただし、GRB のようなバーストは、2018 年 6 月 12 日と 15 日にはその近辺で観測された可能性があるが、これらのバーストと AT 2018cow との関連は「好ましくない」かもしれない。[ 39 ]
2018年7月3日～4日にe-MERLINにより、 AT 2018cow の位置から、5GHz帯でフラックス密度が約170マイクロジュールの電波放射が検出された。 [ 40 ] AT 2018cow の位置での電波放射は、2018 年 7 月 3 日にATCAによって5.5 GHz で約 0.4 mJy のフラックス密度、9 GHz で約 1.0 mJy で、 2018 年 7 月 5 日に 34 GHz で約 10 mJy で検出された。 [ 41 ] NRAOによる22 GHzでのVLBI観測では、 VLBAとエッフェルスベルク電波望遠鏡を使用して、2018 年 7 月 8 日頃に、e-MERLIN よりも正確 (ただし不確実性の範囲内で一致) なAT2018cow の位置 (RA=16h 16m 00.2242s、DEC=22d 16' 04.890")で、合計フラックス密度が約 5 mJy であることがわかった。 [ 3 ] [ 40 ]
2018年7月10日、天文学者たちは、 2.56m （101インチ）ノルディック光学望遠鏡（NOT）による追跡調査に基づいて、AT 2018cowをSN 2018cowおよびIb型超新星として正式に記述し、「このクラスの超新星としては前例のないスペクトル」を示した。[ 5 ] 2018年7月19日、天文学者たちは、東広島天文台の1.5m （59インチ）カナタ望遠鏡 を使用して、2018年7月初旬のAT 2018cowの位置の光度と近赤外線光度のさらなる低下を観測し、光度曲線の大きな低下率はIc型（Ic-BL）およびIb/c型超新星と比較して「かなり大きい」と指摘した。[ 42 ]
2018年8月6日、ハッブル宇宙望遠鏡（HST）の広視野カメラ3（WFC3）を用いたAT 2018cowの位置の紫外線観測により、調査対象の4つのバンド（F218W、F225W、F275W、F336W）すべてで約19の明るさ（ベガ等級）が検出された。 [ 43 ] 2018年8月12日、巨大メートル波電波望遠鏡（GMRT）の天文学者たちは、AT 2018cowの位置で低周波電波放射（1390 MHzバンド、438±82 uJy）を検出した。 [ 44 ]
2018年8月15日、チェレンコフ望遠鏡（CTA）の高エネルギー立体視システム（HESS）アレイを使用している天文学者たちは、2018年7月3～5日にAT 2018cowの場所で有意なガンマ線源がなかったことを報告し、その結果、AT 2018cowからの超高エネルギー（VHE）ガンマ線放射の積分フラックスの上限が次のように暫定的に決定されました。エネルギー閾値220 GeV（±2sd）以上で上限5e-12 ph cm^-2 s^-1、1 TeV（±2sd）以上で上限5e-13 ph cm^-2 s^-1。[ 45 ]
発見当時、天文学者によると、表面温度が8,900 °C (16,000 °F; 9,200 K)を超え、秒速20,000 km (12,000 mi/s)で移動していたこの爆発は、激変星( CV )、ガンマ線バースト(GRB)、重力波(GW)、超新星(SN)、またはその他の何かであった可能性がある。[ 2 ] [ 46 ] [ 21 ] [ 47 ] [ 48 ]しかし、この突発現象の初期の特徴のない光学スペクトルと大きな初期X 線光度から、CV シナリオは急速に否定された。[ 11 ] [ 30 ]クイーンズ大学ベルファストの天文学者ケイト・マグワイアによると、「それは本当にどこからともなく現れたのです。同じくらいの速さで発見された他の天体もありますが、その速さと明るさは非常に珍しいものです。」[ 47 ]
Ic-BL型の分類は、非常に異常に幅広い線を持つスペクトルを示すが、水素線はなく、ヘリウム線は弱かったり欠落していたりする。このようなスペクトルは、外層の水素とヘリウムを失った非常に大きな星の爆発によって生成される。[ 49 ]しかし、 2.0 m (79 in)ヒマラヤ・チャンドラ望遠鏡(HCT)に関連する天文学者 Shubham Srivastav 氏によると、「分光学的特徴は、Ic 型広線超新星との暫定的な類似性を示しているが、その真の性質は依然として謎である。」[ 49 ]また、Maguire 氏によると、「それが何であるかはまだ確信が持てないが、超新星の通常の動力源はニッケルの放射性崩壊であり、この現象はそれにしては明るすぎ、速すぎる。」[ 47 ] AT 2018cow爆発は重力波（GW）放出を伴っていた可能性があるが、ワシントン州とルイジアナ州のLIGO検出器がサービスアップグレードのためイベント発生時に停止していたため、GW放出は検出されなかった。 [ 21 ]
AT 2018cowの特異な特徴、特に白色矮星の潮汐破壊現象としての特徴をよりよく理解するための説明が提示されている。[ 50 ]
2018年9月29日現在、AT 2018cowは、 Ic型超新星、ガンマ線バースト、白色矮星とブラックホールの相互作用、マグネターなど、さまざまな方法で説明されている。欧州VLBIネットワーク（EVN）を使用してAT 2018cowの正確な物理的性質をよりよく理解するための予備研究が発表されている。[ 51 ]
2018年11月2日、2つの独立した天文学者チームが、AT 2018cowイベントは「物質を降着させている最中の新しく形成されたブラックホールか、中性子星の激しい回転のいずれかである」と結論付けた。[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]
2019年1月、ハワイのマウナケアにあるサブミリ波アレイで観測を行ったパサデナのカリフォルニア工科大学のアナ・ホーは、この現象が発見された後も異常に長い期間活動が続いたため、通常このような現象で得られるよりも広範囲な研究が可能となり、明るくなっている間も観測できたと指摘した。[ 33 ]その後、天文学者たちは、AT 2018cowはブラックホールに引き裂かれた白色矮星、あるいはブラックホールや中性子星を残した超新星爆発であり、コンパクト天体の生成が初めて観測された可能性があると提唱した。[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]
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