Странни кръгли обекти, наблюдавани в космоса, може най-накрая да бъдат обяснени

Впечатлението на художника от странни радио кръгове. (Сам Мурфийлд/CSIRO)

През 2019 г. моите колеги и аз открихме призрачни светещи пръстени в небето, използвайки Радиотелескоп ASKAP на CSIRO в Западна Австралия. Пръстените не приличаха на нищо виждано досега и нямахме представа какво представляват.

Нарекохме ги странни радио кръгове или ORC. Те продължават да ни озадачават, но нови данни от Южна Африка MeerKAT телескоп ни помагат да разрешим мистерията.

Сега можем да видим, че всеки ORC е съсредоточен върху галактика, която е твърде слаба, за да бъде открита по-рано. Кръговете най-вероятно са огромни експлозии на горещ газ, около милион светлинни години в диаметър, излъчван от централната галактика.

Нашата статия показва тези резултати е рецензиран и приет за публикуване от Месечни известия на Кралското астрономическо дружество .

Поглед отблизо

Сега имаме красиви изображения на един от тези пръстени, направени с радиотелескопа MeerKAT на Южна Африка, който показва ORC със зашеметяващи детайли.

(Jayanne English/MeerKAT/Dark Energy Survey.)

Горе: MeerKAT (зелено/сиво) изображение на странния радио кръг ORC1, насложено върху оптично изображение от Тъмна енергия Изследване.

Например MeerKAT вижда малко петно ​​радиоизлъчване в центъра на пръстена, което съвпада с далечна галактика. Вече сме доста сигурни, че тази галактика е генерирала ORC.

Виждаме тези централни галактики и в други ORC, всички на огромни разстояния от Земята. Сега смятаме, че тези пръстени обграждат далечни галактики на около милиард светлинни години, което означава, че пръстените са огромни – около милион светлинни години в диаметър.

От моделирането на слабото облачно радиоизлъчване, което MeerKAT открива в пръстените, изглежда, че пръстените са ръбовете на сферична обвивка, заобикаляща галактиката, като взривна вълна от гигантска експлозия в галактиката.

Те изглеждат като пръстени вместо кълба само защото сферата изглежда по-ярка в краищата, където има повече материал по линията на видимост, подобно на сапунен мехур.

Горе: Впечатление на художника от странни радио кръгове, експлодиращи от централна галактика. Смята се, че на пръстените са необходими 1 милиард години, за да достигнат размера, който ги виждаме днес. Пръстените са толкова големи (с диаметър милиони светлинни години), че са се разширили покрай други галактики. (Сам Мурфийлд/CSIRO)

Енергийни електрони

MeerKAT също картографира поляризация на радиовълните, което ни казва за магнитното поле в пръстена. Нашето поляризационно изображение показва магнитно поле, минаващо по ръба на сферата.

Това предполага, че експлозия в централната галактика е причинила горещ взрив да се сблъска с разредения газ извън галактиката. След това получената ударна вълна активира електрони в газа, правейки ги спираловидни около магнитното поле, генерирайки радиовълни.

(Данни на Лари Рудник/MeerKAT)

ГОРЕ: Линиите около ръба на ORC показват посоката на магнитното поле. Кръгово магнитно поле като това показва, че е компресирано от ударна вълна от централната галактика.

Една голяма изненада от резултата на MeerKAT е, че в рамките на пръстена виждаме няколко извити нишки от радиоизлъчване. Все още не знаем какви са те.

Но знаем, че сферата е толкова огромна, че е погълнала други галактики, когато е избухнала от централната галактика. Може би нишките са следи от газ, откъснати от галактиките от преминаващата ударна вълна?

Сблъсък черни дупки или раждането на милиони звезди?

Големият въпрос, разбира се, е какво е причинило експлозията. Проучваме две възможности.

Едната е, че са причинени от сливането на две свръхмасивни черни дупки . Такова „събитие на сливане“ освобождава огромно количество енергия, достатъчно за генериране на ORC.

Друга възможност е централната галактика да е преминала през звезден изблик “ събитие, при което милиони звезди внезапно се раждат от газа в галактиката. Такъв звезден изблик кара горещ газ да избухне от галактиката, причинявайки сферична ударна вълна.

И двете Черна дупка сливания и звездни избухвания са редки, което обяснява защо ORC са толкова редки (само пет са докладвани досега).

Пъзелът на ORC все още не е решен и имаме още много да научим за тези мистериозни пръстени в небето. Досега сме ги откривали само с радиотелескопи – не виждаме нищо от пръстените на оптични, инфрачервени или рентгенови дължини на вълните.

Получаване на по-добър изглед

За да разберем повече, се нуждаем от инструмент, дори по-чувствителен от MeerKAT и ASKAP. За щастие глобалната астрономическа общност изгражда точно такава обсерватория – the Масив от квадратни километър (SKA), международно усилие с телескопи в Южна Африка и Австралия.

ASKAP и MeerKAT бяха създадени, за да тестват сайтовете и технологията за SKA. Освен ролята си на предшественици на SKA, и двата телескопа са били изключително успешни сами по себе си, правейки големи открития през първите си години на работа.

Техният успех в откриването и изучаването на ORC следователно е добър за SKA.

Двата телескопа също така прекрасно се допълват – ASKAP е превъзходен в изследването на големи области от небето и намирането на нови обекти, докато MeerKAT е ненадминат за приближаване на тези обекти и изучаването им с по-висока чувствителност и разделителна способност.

СКА обещава да надмине и двете. Без съмнение SKA ще намери много повече ORC и също ще може да ги изследва, за да разбере какво ни казват за жизнения цикъл на галактиките.

Рей Норис , професор, училище по наука, Западен Сидни университет .

Тази статия е препубликувана от Разговорът под лиценз Creative Commons. Прочетете оригинална статия .

За Нас

Публикуването На Независими, Доказани Факти От Доклади За Здравето, Пространството, Природата, Технологиите И Околната Среда.