Pagaliau gali būti paaiškinti kosmose pastebėti keisti apskriti objektai

Menininko įspūdis apie keistus radijo ratus. (Samas Moorfieldas / CSIRO)

2019 m. mano kolegos ir aš atradome baisiai švytinčius žiedus danguje naudodami CSIRO ASKAP radijo teleskopas Vakarų Australijoje. Žiedai buvo nepanašūs į nieką anksčiau, ir mes nežinojome, kas jie yra.

Mes juos pavadinome keistais radijo ratais arba ORC. Jie ir toliau mus glumina, bet nauji duomenys iš Pietų Afrikos MeerKAT teleskopas padeda mums išspręsti paslaptį.

Dabar matome, kad kiekvienas ORC yra sutelktas į galaktiką, per silpną, kad ją būtų galima aptikti anksčiau. Apskritimai greičiausiai yra didžiuliai karštų dujų, maždaug milijono šviesmečių skersmens, sprogimai, sklindantys iš centrinės galaktikos.



Mūsų dokumentas, rodantis šiuos rezultatus buvo peržiūrėtas ir priimtas publikuoti Karališkosios astronomijos draugijos mėnesiniai pranešimai .

Iš arčiau

Dabar turime gražių vieno iš šių žiedų vaizdų, nufotografuotų Pietų Afrikos MeerKAT radijo teleskopu, kuriame stulbinančiai detaliai pavaizduotas ORC.

(Jayanne English/MeerKAT/Dark Energy Survey.)

Viršuje: MeerKAT (žalia/pilka) nelyginio radijo apskritimo ORC1 vaizdas, uždėtas ant optinio vaizdo iš Tamsioji energija Apklausa.

Pavyzdžiui, MeerKAT žiedo centre mato mažą radijo spinduliuotės dėmę, kuri sutampa su tolima galaktika. Dabar esame gana tikri, kad ši galaktika sukūrė ORC.

Šias centrines galaktikas matome ir kitose ORC, kurios yra dideliais atstumais nuo Žemės. Dabar manome, kad šie žiedai supa tolimas galaktikas maždaug už milijardo šviesmečių, o tai reiškia, kad žiedai yra milžiniški – maždaug milijono šviesmečių skersmens.

Modeliuojant silpną debesuotą radijo spinduliuotę, kurią MeerKAT aptinka žieduose, atrodo, kad žiedai yra galaktiką supančio sferinio apvalkalo briaunos, kaip sprogimo banga, kilusi dėl milžiniško sprogimo galaktikoje.

Jie atrodo kaip žiedai, o ne rutuliukai tik todėl, kad sfera atrodo ryškesnė kraštuose, kur yra daugiau medžiagos, panašiai kaip muilo burbulas.

Viršuje: menininko įspūdis apie keistus radijo ratus, sprogstančius iš centrinės galaktikos. Manoma, kad žiedams prireiks 1 milijardo metų, kad jie pasiektų tokį dydį, kokį matome šiandien. Žiedai yra tokie dideli (milijonų šviesmečių skersmens), kad jie išsiplėtė pro kitas galaktikas. (Samas Moorfieldas / CSIRO)

Energetiniai elektronai

„MeerKAT“ taip pat nustatė poliarizacija radijo bangų, kurios mums praneša apie magnetinį lauką žiede. Mūsų poliarizacijos vaizdas rodo magnetinį lauką, einantį išilgai sferos krašto.

Tai rodo, kad sprogimas centrinėje galaktikoje sukėlė karštą sprogimą, kuris susidūrė su silpnomis dujomis už galaktikos ribų. Tada susidariusi smūginė banga suaktyvino dujose esančius elektronus, sukeldama juos spirale aplink magnetinį lauką ir generuodama radijo bangas.

(Larry Rudnickas / MeerKAT duomenys)

AUKŠTYJE: linijos aplink ORC kraštą rodo magnetinio lauko kryptį. Toks apskritas magnetinis laukas rodo, kad jį suspaudė smūginė banga iš centrinės galaktikos.

Vienas didelis MeerKAT rezultato siurprizas yra tas, kad žiede matome keletą lenktų radijo spinduliuotės siūlų. Mes vis dar nežinome, kas tai yra.

Tačiau mes žinome, kad sfera yra tokia didžiulė, kad, išskriedama iš centrinės galaktikos, prarijo kitas galaktikas. Galbūt gijos yra dujų pėdsakai, nuplėšti nuo galaktikų praeinančios smūgio bangos?

Susidūrimas Juodosios skylės ar milijonų žvaigždžių gimimas?

Žinoma, didelis klausimas yra tai, kas sukėlė sprogimą. Mes nagrinėjame dvi galimybes.

Viena iš jų yra ta, kad jos atsirado dėl dviejų susijungimo supermasyvios juodosios skylės . Toks „susijungimo įvykis“ išskiria milžinišką energijos kiekį, kurio pakanka ORC generuoti.

Kita galimybė yra ta, kad centrinė galaktika išgyveno žvaigždžių sprogimas įvykis, kurio metu iš galaktikos dujų staiga gimė milijonai žvaigždžių. Toks žvaigždės sprogimas sukelia karštų dujų sprogimą iš galaktikos ir sukelia sferinę smūgio bangą.

Abu Juodoji skylė susijungimai ir žvaigždžių sprogimo įvykiai yra reti, todėl ORC yra tokie reti (iki šiol buvo pranešta tik apie penkis).

ORC galvosūkis dar neišspręstas, ir mes dar turime daug ką sužinoti apie šiuos paslaptingus žiedus danguje. Kol kas juos aptikdavome tik radijo teleskopais – iš žiedų optinio, infraraudonųjų ar rentgeno bangų ilgio nieko nematome.

Geresnis vaizdas

Norėdami sužinoti daugiau, mums reikia įrankio, dar jautresnio nei MeerKAT ir ASKAP. Laimei, pasaulinė astronomijos bendruomenė kuria būtent tokią observatoriją – Kvadratinių kilometrų masyvas (SKA), tarptautinės pastangos su teleskopais Pietų Afrikoje ir Australijoje.

ASKAP ir MeerKAT buvo sukurti siekiant išbandyti SKA vietas ir technologijas. Neskaitant SKA pirmtakų vaidmens, abu teleskopai buvo labai sėkmingi ir per pirmuosius eksploatavimo metus padarė didelių atradimų.

Todėl jų sėkmė atrandant ir tiriant ORC yra gera SKA.

Abu teleskopai taip pat puikiai papildo vienas kitą – ASKAP puikiai apžiūri didelius dangaus plotus ir ieško naujų objektų, o MeerKAT neprilygsta priartindamas tuos objektus ir tirdamas juos didesniu jautrumu bei skyra.

SKA žada pranokti abu. Be abejo, SKA suras daug daugiau ORC, taip pat galės juos ištirti, kad sužinotų, ką jie mums pasakoja apie galaktikų gyvavimo ciklą.

Rėjus Norisas , mokslų mokyklos profesorius, Vakarų Sidnėjaus universitetas .

Šis straipsnis perspausdintas iš Pokalbis pagal Creative Commons licenciją. Skaityti originalus straipsnis .

Apie Mus

Nepriklausomų, Patikrintų Sveikatos, Erdvės, Gamtos, Technologijos Ir Aplinkos Ataskaitų Paskelbimas.