En kort och ovanlig blixt sågs på natthimlen den 16 juni, 2018, förbryllade astronomer och astrofysiker över hela världen. Evenemanget – kallat AT2018cow och smeknamnet "The Cow" efter de tillfälliga sista bokstäverna i dess officiella namn – liknar inte något himmelskt utbrott som någonsin sett tidigare, föranledde flera teorier om dess källa.

Under tre dagar, kon producerade en plötslig explosion av ljus som var minst 10 gånger starkare än en typisk supernova, och sedan bleknade det under de närmaste månaderna. Denna ovanliga händelse inträffade i eller nära en stjärnbildande galax känd som CGCG 137-068, ligger cirka 200 miljoner ljusår bort i stjärnbilden Herkules. Kon observerades först av det NASA-finansierade Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System-teleskopet på Hawaii.

Så exakt vad är kon? Med hjälp av data från flera NASA-uppdrag, inklusive Neil Gehrels Swift Observatory och Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR), två grupper publicerar tidningar som ger möjliga förklaringar till kons ursprung. En tidning hävdar att kon är ett monstersvart hål som river sönder en passerande stjärna. Den andra uppsatsen antar att det är en supernova - en stjärnexplosion - som födde ett svart hål eller en neutronstjärna.

Forskare från båda teamen delade med sig av sina tolkningar vid en paneldiskussion på torsdagen, 10 januari, vid det 233:e mötet i American Astronomical Society i Seattle.

Ett svart hål som river en kompakt stjärna?

En potentiell förklaring till kon är att en stjärna har slitits sönder i vad astronomer kallar en "tidvattenavbrottshändelse". Precis som månens gravitation får jordens hav att bukta, skapa tidvatten, ett svart hål har en liknande men mer kraftfull effekt på en annalkande stjärna, slutligen bryta isär den till en ström av gas. Gasströmmens svans slungas ut ur systemet, men framkanten svänger tillbaka runt det svarta hålet, kolliderar med sig själv och skapar ett elliptiskt moln av material. Enligt en forskargrupp som använder data från infraröd strålning till gammastrålar från Swift och andra observatorier, denna förvandling förklarar bäst kons beteende.

"Vi har aldrig sett något exakt som kon, vilket är väldigt spännande, sa Amy Lien, en biträdande forskare vid University of Maryland, Baltimore County och NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "Vi tror att en tidvattenavbrott skapade den snabba, ett riktigt ovanligt ljusutbrott i början av evenemanget och förklarar bäst Swifts observationer med flera våglängder när det bleknade under de närmaste månaderna."

Lien och hennes kollegor tror att den strimlade stjärnan var en vit dvärg – en het, Stjärnresterna i ungefär jordstorlek som markerar sluttillståndet för stjärnor som vår sol. De beräknade också att det svarta hålets massa sträcker sig från 100, 000 till 1 miljon gånger solens, nästan lika stort som det centrala svarta hålet i dess värdgalax. Det är ovanligt att se svarta hål av denna skala utanför mitten av en galax, men det är möjligt att kon inträffade i en närliggande satellitgalax eller en klotformad stjärnhop vars äldre stjärnpopulationer kunde ha en högre andel vita dvärgar än genomsnittliga galaxer.

Ett papper som beskriver resultaten, medförfattare av Lien, kommer att dyka upp i en framtida upplaga av tidskriften Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society .

"Kon producerade ett stort moln av skräp på mycket kort tid, " sa huvudförfattaren Paul Kuin, en astrofysiker vid University College London (UCL). "Att strimla en större stjärna för att producera ett moln som detta skulle kräva ett större svart hål, resultera i en långsammare ökning av ljusstyrkan och det tar längre tid för skräpet att förbrukas."

Eller en ny vy av en supernova?

Ett annat team av forskare kunde samla in data om kon över ett ännu bredare våglängdsområde, från radiovågor till gammastrålar. Baserat på dessa observationer, teamet föreslår att en supernova kan vara källan till kon. När en massiv stjärna dör, den exploderar som en supernova och lämnar efter sig antingen ett svart hål eller ett otroligt tätt föremål som kallas neutronstjärna. Kon kan representera födelsen av en av dessa stjärnrester.

"Vi såg drag i kon som vi aldrig har sett förut i en övergående, eller snabbt förändras, objekt, sa Raffaella Margutti, en astrofysiker vid Northwestern University i Evanston, Illinois, och huvudförfattare till en studie om kon som ska publiceras i The Astrofysisk tidskrift . "Vårt team använde högenergiröntgendata för att visa att kon har egenskaper som liknar en kompakt kropp som ett material som konsumerar ett svart hål eller neutronstjärna. Men baserat på vad vi såg i andra våglängder, vi tror att detta var ett specialfall och att vi kan ha observerat – för första gången – skapandet av en kompakt kropp i realtid."

Marguttis team analyserade data från flera observatorier, inklusive NASA:s NuSTAR, ESA:s (Europeiska rymdorganisationens) XMM-Newton och INTEGRAL satelliter, och National Science Foundations Very Large Array. Teamet föreslår att den ljusa optiska och ultravioletta blixten från kon signalerade en supernova och att röntgenstrålningen som följde kort efter utbrottet uppstod från gas som utstrålade energi när den föll på ett kompakt föremål.

Vanligtvis, en supernovas expanderande skräpmoln blockerar allt ljus från det kompakta föremålet i mitten av explosionen. På grund av röntgenstrålning, Margutti och hennes kollegor antyder att den ursprungliga stjärnan i detta scenario kan ha varit relativt låg i massa, producerar ett jämförelsevis tunnare skräpmoln genom vilket röntgenstrålar från den centrala källan kunde komma ut.

"Om vi ​​ser födelsen av ett kompakt föremål i realtid, detta kan vara början på ett nytt kapitel i vår förståelse av stjärnutveckling, sa Brian Grefenstette, en NuSTAR-instrumentforskare vid Caltech och medförfattare till Marguttis uppsats. "Vi tittade på detta objekt med många olika observatorier, och naturligtvis ju fler fönster du öppnar mot ett objekt, desto mer kan du lära dig om det. Men, som vi ser med kon, det betyder inte nödvändigtvis att lösningen kommer att vara enkel."