困惑した天文学者が遠方の銀河からの爆発の可能性が高い「奇妙なラジオサークル」

2019 年、同僚と私は、以下を使用して空に不気味に輝くリングを発見しました。 CSIROのASKAP電波望遠鏡 西オーストラリア州で。指輪はこれまでに見たものとは異なっており、それが何なのか全く分かりませんでした。

私たちは彼らを奇妙なラジオサークル、または ORC と呼びました。それらは引き続き私たちを困惑させますが、南アフリカからの新しいデータは MeerKAT 望遠鏡はその謎を解くのに役立っています。

それぞれを見ることができるようになりました ORC を中心にしています 銀河 小さすぎて早期に検出できない。これらの円はおそらく、中心銀河から発せられる直径約 100 万光年の高温ガスの巨大な爆発であると考えられます。

これらの結果を示す私たちの論文 によって査読が行われ、出版が受理されました。 王立天文学会月報。

ルーペで見ます

私たちは現在、南アフリカの MeerKAT 電波望遠鏡で撮影されたこれらの環の 1 つの美しい画像を入手しました。この画像には、ORC が驚くほど詳細に示されています。 MeerKAT はリングの中心に小さな電波放射の塊を観察し、これは遠くの銀河と一致します。私たちは現在、この銀河が ORC を生成したことをかなり確信しています。

これらの中心銀河は他の ORC でも見られ、すべて地球から遠く離れたところにあります。現在、これらのリングは約10億光年離れた遠方の銀河を取り囲んでいると考えられています。これは、リングが直径約100万光年と巨大であることを意味します。

MeerKAT がリング内で検出するかすかな曇った電波放射をモデル化したところ、リングは銀河を取り囲む球状の殻の端であり、銀河での大爆発による爆風のように思われます。それらがオーブではなくリングのように見えるのは、シャボン玉のように、視線に沿ってより多くの物質がある端で球がより明るく見えるからです。

エネルギーのある電子

MeerKAT はまた、 偏光 電波の様子から、リング内の磁場について知ることができます。私たちの偏光画像は、球の端に沿って磁場が走っていることを示しています。

これは、銀河の中心部での爆発により熱風が銀河の外側の希薄なガスと衝突したことを示唆しています。結果として生じる衝撃波はガス内の電子にエネルギーを与え、電子を磁場の周りでらせん状に巻き上げ、電波を発生させます。

MeerKAT の結果から得られる大きな驚きの 1 つは、リング内にいくつかの湾曲した電波放射のフィラメントが見られることです。これらが何であるかはまだわかりません。

しかし、この球体が非常に巨大であるため、中心銀河から飛び出したときに他の銀河を飲み込んだことはわかっています。おそらくフィラメントは、通過する衝撃波によって銀河からはぎ取られたガスの痕跡なのでしょうか?

ブラックホールの衝突か、それとも何百万もの星の誕生か?

もちろん、最大の問題は、何が爆発を引き起こしたのかということだ。私たちは 2 つの可能性を模索しています。

1つは、それらが2つの結合によって引き起こされたということです。 超大質量ブラックホール。このような「合併イベント」は、ORC を生成するのに十分な膨大な量のエネルギーを放出します。

もう一つの可能​​性は、中心銀河が「スターバースト銀河のガスから数百万の星が突然誕生した「」現象。このようなスターバーストは銀河から高温の​​ガスを噴出させ、球状の衝撃波を引き起こします。

ブラックホールの合体とスターバースト現象は両方ともまれであり、それがORCが非常にまれである理由を説明しています（これまでに報告されているのは5つだけです）。

ORC の謎はまだ解決されておらず、空にあるこれらの神秘的なリングについてはまだ学ぶべきことがたくさんあります。これまでのところ、私たちは電波望遠鏡でのみそれらを検出しています。光学、赤外線、または X 線の波長ではリングからは何も見えません。

より良い視界を得る

さらに詳しく調べるには、MeerKAT や ASKAP よりもさらに高感度なツールが必要です。幸いなことに、世界の天文学コミュニティはまさにそのような天文台を建設しています。 スクエア・キロメートル・アレイ (SKA) は、南アフリカとオーストラリアの望遠鏡による国際的な取り組みです。

ASKAP と MeerKAT は、SKA のサイトとテクノロジーをテストするために構築されました。 SKA の前駆体としての役割とはまったく別に、両方の望遠鏡はそれ自体で大きな成功を収めており、運用の最初の数年間で大きな発見をしました。

したがって、ORC の発見と研究における彼らの成功は、SKA にとって良い前兆となります。

また、2 つの望遠鏡は見事に補完しており、ASKAP は空の広い領域を調査し、新しい天体を発見することに優れていますが、MeerKAT はそれらの天体にズームインし、より高い感度と解像度で研究することにおいては他の追随を許しません。

SKA はその両方を超えることを約束します。 SKA がさらに多くの ORC を発見することは間違いなく、またそれらを調査して銀河のライフサイクルについて私たちに何を語っているかを知ることもできるでしょう。

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.

画像クレジット: Jayanne English、MeerKAT と Dark Energy Survey のデータを使用

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• 出典: https://singularityhub.com/2022/04/01/odd-radio-circles-that-baffled-astronomers-are-likely-explosions-from-distant-galaxies/