"Oudot radiopiirit", jotka hämmentyivät tähtitieteilijöitä, ovat todennäköisesti räjähdyksiä kaukaisista galakseista

Vuonna 2019 kollegani ja minä löysimme pelottavia hehkuvia renkaita taivaalta käyttämällä CSIROn ASKAP-radioteleskooppi Länsi-Australiassa. Sormukset olivat erilaisia ​​kuin mikään ennen nähty, emmekä tienneet, mitä ne olivat.

Kutsuimme niitä outoiksi radiopiireiksi tai ORC:iksi. Ne hämmentävät meitä edelleen, mutta uusia tietoja Etelä-Afrikasta MeerKAT kaukoputket auttavat meitä ratkaisemaan mysteerin.

Nyt voimme nähdä jokaisen ORC on keskittynyt a galaxy liian heikko havaittavaksi aikaisemmin. Ympyrät ovat todennäköisimmin valtavia kuuman kaasun räjähdyksiä, joiden halkaisija on noin miljoona valovuotta ja jotka lähtevät keskusgalaksista.

Paperimme, joka näyttää nämä tulokset on vertaisarvioitu ja hyväksynyt julkaistavaksi Kuukausittaiset ilmoitukset Royal Astronomical Society -yhtiöltä.

Lähempi tarkastelu

Meillä on nyt kauniita kuvia yhdestä näistä renkaista Etelä-Afrikan MeerKAT-radioteleskoopilla, joka näyttää ORC:n hämmästyttävän yksityiskohtaisesti. MeerKAT näkee renkaan keskellä pienen radiosäteilyn läiskin, joka osuu yhteen kaukaisen galaksin kanssa. Olemme nyt melko varmoja, että tämä galaksi loi ORC:n.

Näemme näitä keskusgalakseja myös muissa ORC:issa, kaikki valtavilla etäisyyksillä Maasta. Ajattelemme nyt, että nämä renkaat ympäröivät kaukaisia ​​galakseja noin miljardin valovuoden päässä, mikä tarkoittaa, että renkaat ovat valtavia – halkaisijaltaan noin miljoona valovuotta.

Mallittaessa heikkoa pilvistä radiosäteilyä, jonka MeerKAT havaitsee renkaissa, näyttää siltä, ​​​​että renkaat ovat galaksia ympäröivän pallomaisen kuoren reunoja, kuten galaksin jättimäisen räjähdyksen räjähdysaalto. Ne näyttävät renkailta pallojen sijaan vain siksi, että pallo näyttää kirkkaammalta reunoilla, joissa on enemmän materiaalia näkölinjalla, aivan kuten saippuakupla.

Energiset elektronit

MeerKAT on myös kartoittanut polarisaatio radioaalloista, joka kertoo meille renkaan magneettikentästä. Polarisaatiokuvassamme näkyy magneettikenttä, joka kulkee pallon reunaa pitkin.

Tämä viittaa siihen, että keskusgalaksissa tapahtunut räjähdys aiheutti kuuman räjähdyksen törmäyksen galaksin ulkopuolella olevaan ohueseen kaasuun. Tuloksena oleva shokkiaalto viritti sitten kaasussa olevia elektroneja, jolloin ne kiertyvät magneettikentän ympäri ja synnyttivät radioaaltoja.

Yksi suuri yllätys MeerKAT-tuloksesta on, että renkaassa näemme useita kaarevia radiosäteilyn filamentteja. Emme vieläkään tiedä, mitä nämä ovat.

Mutta tiedämme, että pallo on niin valtava, että se on niellyt muita galakseja, kun se räjähti ulos keskusgalaksista. Ehkä filamentit ovat kaasujälkiä, jotka ohimenevä shokkiaalto repi pois galakseista?

Mustat aukot törmäytyvät vai miljoonien tähtien synty?

Suuri kysymys tietysti on, mikä räjähdyksen aiheutti. Tutkimme kahta mahdollisuutta.

Yksi on se, että ne johtuivat kahden yhdistämisestä supermassiiviset mustat aukot. Tällainen "fuusiotapahtuma" vapauttaa valtavan määrän energiaa, joka riittää ORC:n luomiseen.

Toinen mahdollisuus on, että keskusgalaksi kävi läpi "escape”tapahtuma, jossa galaksin kaasusta syntyi yhtäkkiä miljoonia tähtiä. Tällainen tähtienpurkaus saa aikaan kuuman kaasun räjähdyksen galaksista aiheuttaen pallomaisen shokkiaallon.

Sekä mustien aukkojen fuusiot että tähtipurkaustapahtumat ovat harvinaisia, mikä selittää, miksi ORC:t ovat niin harvinaisia ​​(toistaiseksi on raportoitu vain viidestä).

ORC:iden arvoitus ei ole vielä ratkaistu, ja meillä on vielä paljon opittavaa näistä salaperäisistä renkaista taivaalla. Toistaiseksi olemme havainneet ne vain radioteleskoopeilla – emme näe mitään renkaista optisilla, infrapuna- tai röntgenaallonpituuksilla.

Paremman näkemyksen saaminen

Saadaksemme lisätietoa tarvitsemme työkalun, joka on vielä herkempi kuin MeerKAT ja ASKAP. Onneksi maailmanlaajuinen tähtitieteellinen yhteisö rakentaa juuri tällaista observatoriota Neliökilometrijono (SKA), kansainvälinen yritys kaukoputkien kanssa Etelä-Afrikassa ja Australiassa.

ASKAP ja MeerKAT rakennettiin testaamaan SKA:n paikkoja ja teknologiaa. Sen lisäksi, että molemmat teleskoopit ovat olleet SKA:n esiasteita, ne ovat olleet valtavan menestyneitä itsessään, tehden merkittäviä löytöjä ensimmäisten toimintavuosiensa aikana.

Heidän menestyksensä ORC:iden löytämisessä ja tutkimisessa lupaa siis hyvää SKA:lle.

Nämä kaksi kaukoputkea täydentävät myös kauniisti toisiaan – ASKAP on erinomainen mittaamaan suuria taivaan alueita ja etsimään uusia kohteita, kun taas MeerKAT on vertaansa vailla näiden kohteiden lähentämisessä ja niiden tutkimisessa korkeammalla herkkyydellä ja resoluutiolla.

SKA lupaa ylittää molemmat. Epäilemättä SKA löytää monia muita ORC:itä ja pystyy myös tutkimaan niitä saadakseen selville, mitä ne kertovat meille galaksien elinkaaresta.

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

Kuvan luotto: Jayanne English, käyttäen MeerKATin ja Dark Energy Surveyn tietoja

• Coinsmart. Euroopan paras Bitcoin- ja kryptopörssi.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Tietoa laajennettu. VAPAA PÄÄSY.
• CryptoHawk. Altcoinin tutka. Ilmainen kokeilu.
• Lähde: https://singularityhub.com/2022/04/01/odd-radio-circles-that-baffled-astronomers-are-likely-explosions-from-distant-galaxies/