Gli scienziati del Centro nazionale per l'astrofisica radiofonica del Tata Institute of Fundamental Research (NCRA-TIFR) di Pune hanno utilizzato il Giant Metrewave Radio Telescope (uGMRT) aggiornato per determinare che la mucca AT 2018, la prima di una nuova classe di esplosioni cosmiche, ha un ambiente estremamente irregolare. Fonti come AT 2018cow rilasciano un'enorme quantità di energia, tuttavia svaniscono molto rapidamente. Questo, insieme al loro colore estremamente blu, li ha portati a essere chiamati FBOT per Fast Blue Optical Transient. Questa è la prima prova osservativa di emissione disomogenea da un FBOT. Le origini degli FBOT sono ancora oggetto di dibattito, ma i modelli proposti includono l'esplosione di una stella massiccia, collisione di una stella di neutroni in accrescimento e una stella, fusione di due nane bianche, eccetera.

Gli FBOT sono difficili da trovare poiché appaiono e svaniscono nel cielo molto rapidamente. Però, molti di essi sono stati scoperti negli ultimi anni grazie al recente avvento di rilievi che scrutano il cielo quasi quotidianamente. Gli FBOT che emettono anche in radio sono doppiamente rari, ma sono particolarmente interessanti perché le osservazioni radio aiutano a determinare le proprietà degli ambienti di queste esplosioni e dei loro progenitori.

Il FBOT AT2018cow è stato scoperto il 16 giugno 2018. A una distanza di circa 215 milioni di anni luce, la mucca ha mostrato luminosità molto maggiori di quelle delle normali supernove. Il Prof. Poonam Chandra (NCRA-TIFR) e il Dr. A. J. Nayana (ex studente di dottorato del Prof. Poonam Chandra) hanno effettuato osservazioni radio della mucca AT 2018 con l'uGMRT per determinare le proprietà del suo ambiente esteso e della regione di emissione. "Il nostro studio ha beneficiato enormemente delle capacità uniche a bassa frequenza dell'uGMRT. Le osservazioni uGMRT della "mucca" hanno svolto un ruolo unico nel trovare la densità non uniforme attorno a questa esplosione", dice Nayana. Lei ha aggiunto, "Il nostro lavoro fornisce la prima prova osservativa di un'emissione disomogenea da un FBOT. La densità del materiale attorno a questa esplosione diminuisce drasticamente di circa 0,1 anni luce dal transitorio. Ciò indica che la stella progenitrice di AT2018cow stava perdendo massa molto più velocemente verso la sua fine. della vita."

il 2018la mucca è anche insolita in quanto è stata osservabile alla radio per molto tempo. Più a lungo si può osservare l'emissione post esplosione, maggiore è la distanza percorsa dal materiale espulso durante l'esplosione. Ciò consente di studiare l'ambiente su larga scala della sorgente. Il Dr. A.J. Nayana e il Prof. Poonam Chandra hanno osservato la mucca per ~ 2 anni con l'uGMRT per comprenderne le proprietà. "Questo è il primo FBOT visto per così tanto tempo a basse frequenze radio e i dati uGMRT hanno fornito informazioni cruciali sull'ambiente di questo transitorio.", Nayana ha detto. Poonam Chandra spiega, "Questa è la bellezza delle osservazioni radio a bassa frequenza. Si arriva a tracciare le impronte del sistema progenitore molto prima che esplodesse. È interessante che il materiale dell'esplosione si muova con una velocità superiore al 20% della velocità della luce anche dopo ~ 257 giorni dopo l'esplosione, senza alcun rallentamento”.

Mentre l'origine degli FBOT è ancora in discussione, osservazioni radio dettagliate possono dare suggerimenti su vari parametri fisici di questi eventi come la velocità del materiale che è uscito da questa esplosione, l'intensità del campo magnetico, la velocità con cui il sistema progenitore perde la sua massa prima dell'esplosione, ecc. Le osservazioni uGMRT della "mucca" suggeriscono che il progenitore ha eruttato il suo materiale ~100 volte più velocemente durante gli anni vicini alla fine della sua vita rispetto a ~23 anni prima dell'esplosione. Anche, AT2018cow ha mostrato disomogeneità nella regione di emissione radio mentre gli altri due FBOT radio luminosi non hanno mostrato queste proprietà, rendendo la "mucca" unica nel gruppo. "Le osservazioni di più FBOT con l'uGMRT forniranno informazioni sui loro ambienti e progenitori per sviluppare un quadro completo delle proprietà di questi intriganti transitori.", dice Nayana.

Il GMRT è un array di trenta antenne di 45 m distribuite su un'area di 25 kmq nel villaggio di Khodad, Narayangaon, India, costruito e gestito da NCRA-TIFR, Pune. Attualmente è uno dei radiotelescopi a bassa frequenza più sensibili al mondo.

Il documento è stato pubblicato il 30 aprile numero 2021 di Le Lettere del Giornale Astrofisico .