Astronómovia si lámali hlavu nad povahou a pôvodom záhadných, vzácnych rádiových okruhov vo vesmíre od prvého objavenia objektov v roku 2019. Teraz rádioteleskop MeerKAT s vysokým rozlíšením v Južnej Afrike zachytil jeden z týchto okruhov oveľa podrobnejšie. poskytuje niekoľko užitočných informácií o tomto zriedkavom fenoméne. Obrázok a sprievodná analýza sa objavili v predbežnej verzii na arXivA papier Bol prijatý na publikovanie v Mesačných oznámeniach Kráľovskej astronomickej spoločnosti.

Objav vznikol z Evolučná mapa vesmíru (EMU), ktorej cieľom je berie enumerácia rádiové zdroje na oblohe. Pred niekoľkými rokmi Ray Norris, astronóm na Univerzite Západného Sydney a CSIRO V Austrálii prinesie projekt Európskej menovej únie nečakané objavy. Nazývali sa „WTF“. priznal Norris v kuse 2020 Pre The Conversation očakávajte, že tieto objavy vyplynú z analýzy strojového učenia vzhľadom na obrovské množstvo údajov. Napísal: „Ale tieto objavy boli urobené starou dobrou technikou,“

Jeden pár očných buliev patrí k Anna Kabinská, astronóm z Národného rádioastronomického observatória (NRAO). Pri prezeraní nových rádioastronomických údajov zozbieraných teleskopom CSIRO’s Australian Square Kilometer Array (ASKAP) si Kapinska všimla niekoľko zvláštnych tvarov, ktoré zrejme nepripomínali žiadny známy typ objektu. Po pomenovaní Norris ich označila za možné WTF. Jeden z nich, Per Norris, „bol obrazom strašidelného kruhu rádiového vyžarovania, zaveseného v priestore ako kozmický dymový prstenec.“

Čoskoro ostatní členovia tímu našli dva zvláštne kruhové body, ktoré nazvali jednotlivé rádiové okruhy (ORC). Štvrtý ORC bol identifikovaný v archívnych údajoch z Giant MetreWave Radio Telescope a piaty bol objavený minulý rok v nových údajoch ASKAP. Existuje mnoho objektov, ktoré môžu byť tiež ORC. Na základe toho tím odhaduje, že celkovo by mohlo ísť až o 1000 ORC.

kým Norris a kol. Pôvodne sa predpokladalo, že body sú len artefakty, údaje z iných rádioteleskopov potvrdili, že v skutočnosti ide o novú triedu astronomických objektov. Nevyskytuje sa v štandardných optických teleskopoch, ani v infračervených a röntgenových teleskopoch – iba v rádiovom spektre. Astronómovia majú podozrenie, že rádiové emisie sú spôsobené oblakmi elektrónov. To však nevysvetľuje, prečo sa ORC neobjavujú na iných vlnových dĺžkach.

Všetky doteraz potvrdené ORC majú v strede galaxiu, čo naznačuje, že to môže byť dôležitý faktor pri ich vzniku. Je masívna, má priemer asi milión svetelných rokov a je väčšia ako naša galaxia Mliečna dráha. „Vieme, že ORC sú prstence slabých rádiových emisií, ktoré obklopujú galaxiu s hyperaktívnou čiernou dierou v jej strede, ale zatiaľ nevieme, čo ich spôsobuje alebo prečo sú také zriedkavé.“ povedal Norris.

Astronómovia predpokladali niekoľko možností, aké by tieto objekty mohli byť. Môže to byť pozostatok supernovy alebo Einsteinove prstence. Alternatívne môžu byť spôsobené prúdmi elektrónov vyžarovaných z blízkosti supermasívnej čiernej diery, hoci ORC sú oveľa kruhovejšie ako oblaky, ktoré sa typicky vyskytujú v dôsledku tohto javu v rádiových galaxiách. Najviac špekulovaný návrh predpokladal, že ORC môžu byť v skutočnosti „hrdlami“ červích dier.

Podľa Norrisa je ASKAP ideálny na skenovanie veľkých oblastí oblohy, zatiaľ čo MeerKAT je navrhnutý tak, aby zväčšil akékoľvek objekty záujmu, takže dve teleskopické polia sa navzájom dopĺňajú. Tento najnovší rádiový obrázok z MeerKAT ukazuje niekoľko menších prstencov vo väčšom vonkajšom kruhu. MeerKAT tiež zmapoval polarizáciu rádiových vĺn a odhalil magnetické pole pozdĺž okraja gule. To zodpovedá výbuchu v strede galaxie.

„Teraz môžeme vidieť, že každá z ORC sa sústreďuje okolo galaxie, ktorá je príliš slabá na to, aby sa dala predtým odhaliť,“ napísal Norris vo svojej knihe. nový článok v rozhovore. „Kruhy sú s najväčšou pravdepodobnosťou masívne explózie horúceho plynu s priemerom asi milióna svetelných rokov, ktoré vychádzajú z centrálnej galaxie. Z modelovania slabej oblačnej rádiovej emisie, ktorú zachytil MeerKAT v prstencoch, sa prstene zdajú byť okrajmi sférického škrupina okolo galaxie, ako tlaková vlna z obrovskej explózie.“ V galaxii. Vyzerajú ako prstence, nie gule, len preto, že guľa vyzerá jasnejšie na okrajoch, kde je v zornom poli viac materiálu, ako mydlová bublina .“

Čo teda spôsobilo výbuch, ktorý viedol k vytvoreniu ORC? Nové údaje sú dostatočné na vylúčenie všetkých možností okrem troch. Prvým je, že ORC sú výsledkom rázovej vlny zo stredu galaxie, ktorá môže vzniknúť zlúčením dvoch supermasívnych čiernych dier. Prípadne by to mohol byť výsledok rádiových prúdov, ktoré vyvrhovali častice z aktívnych galaktických jadier. Nakoniec, ORC môžu byť projektily generované hviezdnymi udalosťami („terminačný šok“), ktoré by vytvorili sférickú rázovú vlnu, keď by horúci plyn vyvrhol z galaktického centra.

Určenie, ktorá z týchto hypotéz je správna, si vyžiada viac údajov. Veľká skupina rádioteleskopov s názvom Square Kilometer Array (SKA) má byť online v roku 2028 a Norris je presvedčený, že SKA nájde oveľa viac ORC a dúfajme, že odhalí ďalšie podrobnosti o životnom cykle galaxií. Tieto dodatočné pozorovacie údaje môžu astronómom tiež umožniť identifikovať podivné zakrivené vlákna rádiových emisií číhajúce vo vonkajšom prstenci.

Medzitým sa mnohí astronómovia tešia z toho, že musia vyriešiť novú kozmickú záhadu. „Ľudia často chcú vysvetliť svoje pozorovania a ukázať, že sú v súlade s najlepšími informáciami, ktoré máme,“ Spoluautor Jordan Collier povedal: Z Medziuniverzitného inštitútu pre dátovo náročnú astronómiu. „Pre mňa je ešte vzrušujúcejšie objaviť niečo nové, čo spochybňuje naše súčasné chápanie.“

DOI: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2022. 10.1093/manras/stac701 (O DOI).