Небесная аномалия: в космосе обнаружили необычную структуру с двойным кольцом
Астрономы выявили один из самых редких и загадочных объектов во Вселенной
Необычная структура с двойным кольцом, обнаруженная в космосе с помощью гражданских ученых, оказалась космической редкостью. Небесная аномалия, зафиксированная радиотелескопом, представляет собой странный радиокруг, один из самых редких и загадочных объектов во Вселенной, отмечает доктор Ананда Хота, ведущий автор исследования, опубликованного в начале октября в издании Monthly Notices Королевского астрономического общества.
Странные радиокруги, также известные как ORC, вероятно, состоят из намагниченного газа, заряженного плазмой, на который сильно влияют магнитные поля, и они настолько массивны, что в их центрах находятся целые галактики, рассказывает CNN. Они простираются на сотни тысяч световых лет и часто в 10-20 раз превышают размеры нашей галактики Млечный Путь. Но они также невероятно слабы, и обычно их можно обнаружить только с помощью радиосигнала.
Недавно обнаруженный странный радиообъект, получивший название RAD J131346.9+500320, является самым удаленным из известных на сегодняшний день, он расположен в 7,5 миллиарда световых лет от Земли и первым был обнаружен гражданскими учеными. Кроме того, это всего лишь второй нечетный радиокруг с двумя кольцами.
“ORC – одни из самых причудливых и красивых космических структур, которые мы когда-либо видели, и они могут содержать важные подсказки о том, как галактики и черные дыры эволюционируют рука об руку”, – отмечает Ананда Хота, доцент Центра передового опыта в области атомной энергетики при Университете Мумбаи.
Странные радиокруги были впервые обнаружены около шести лет назад, но их структуры остаются в значительной степени неуловимыми.
Доктор Хота является директором и главным исследователем астрономического коллаборатория RAD@home, онлайн-сообщества, открытого для всех, кто имеет опыт работы в области науки. Астрономы обучают пользователей распознавать закономерности в слабых, нечетких участках радиоволн и анализировать астрономические изображения, поясняет Ананда Хота.
Недавно обнаруженный странный радиокруг появился в данных телескопа Low Frequency Array (LOFAR), который состоит из тысяч антенн в Нидерландах и по всей Европе, чтобы создать один большой радиотелескоп. Это самый большой и чувствительный радиотелескоп, работающий на низких частотах.
Хотя участники RAD@home не были специально обучены поиску странных радиокругов, необычная структура из двух колец выделялась, отмечая первый странный радиокруг, идентифицированный с помощью LOFAR. Кольца, по-видимому, пересекаются, что, по мнению исследователей, объясняется тем, что мы наблюдаем их с Земли, но, скорее всего, они разделены в космосе. Диаметр пары составляет 978 469 световых лет. Световой год – это расстояние, которое свет проходит за один год, или 9,46 триллиона километров.
“Эта работа показывает, как профессиональные астрономы и гражданские ученые вместе могут расширить границы научных открытий”, – отмечает доктор Хота.
Астрономы когда-то думали, что странные радиокруги могут быть отверстиями червоточин, ударными волнами от столкновений черных дыр или слияния галактик или мощными струями, выбрасывающими энергичные частицы.
“Мы предполагаем, что в центральной галактике произошел крупный взрыв, – рассказывает доктор Хота. – Возникшая в результате этого ударная или взрывная волна могла активизировать древние облака намагниченной плазмы, заставив их снова светиться в виде радиозвонков”.
Ананда Хота объяснил, что плазменные облака, вероятно, были впервые созданы струями вещества, выпущенными сверхмассивной черной дырой галактики. Новая ударная волна, по сути, осветила “дым”, оставшийся после прошлой активности галактики, добавил он.
Черные дыры не поглощают звезды, газ и пыль напрямую. Вместо этого материал попадает во вращающийся диск вокруг черной дыры. По мере того как обломки вращаются по спирали все быстрее, они перегреваются. Мощные магнитные поля вокруг черных дыр помогают направлять эти энергичные, перегретые частицы прочь от черных дыр в виде струй, которые почти достигают скорости света.
Команда также обнаружила два дополнительных странных радиокольца в двух разных галактиках, в том числе одно расположенное в конце мощной струи, которая имеет резкий изгиб, в результате чего образуется радиокольцо шириной около 100 000 световых лет.
Оба странных радиокольца находятся в галактиках, которые находятся внутри более крупных скоплений галактик, что означает, что струи, вылетающие из их сверхмассивных черных дыр, взаимодействуют с окружающей горячей плазмой, которая может помочь сформировать радиокольца, отмечает Хота.
“Эти открытия показывают, что ORC и радиокольца не являются изолированными редкостями – они являются частью более широкого семейства экзотических плазменных структур, сформированных струями черных дыр, ветрами и окружающей средой”, – комментирует соавтор исследования доктор Пратик Дабхаде, доцент кафедры астрофизики Национального центра ядерных исследований в Варшаве.
Открытие самого удаленного на сегодняшний день странного радиокольца позволяет исследователям эффективно заглянуть в прошлое. Команда считает, что это явление может служить способом записи и сохранения древних бурных событий, которые сформировали галактики миллиарды лет назад.
Свет от радиокольца путешествовал в течение 7,5 миллиардов лет, чтобы достичь Земли, и мог бы дать представление о роли, которую играют странные радиокольца в эволюции галактик в разные периоды времени, что не так хорошо известно.
“Изучая их в разное космическое время, мы можем начать выяснять, как такие энергетические вспышки влияют на окружающий газ и запускают или подавляют звездообразование, – отметил Хота. “Наше открытие отодвигает известную границу возраста ORC почти на половину возраста Вселенной, предоставляя жизненно важные подсказки об их происхождении и связи с более широким жизненным циклом галактик”.
Остается много вопросов о странных радиокружках, в том числе о том, почему астрономы видят их только при таких больших размерах. Хота и Дабхаде хотят знать, расширяются ли круги за счет более мелких пузырьков, которые невозможно обнаружить. И если радиокружки действительно возникают в результате слияния галактик или сверхмассивных черных дыр, то почему их не замечают чаще?
Чтобы ответить на эти вопросы, потребуется помощь гражданских ученых и телескопов нового поколения, таких как трансконтинентальный комплекс площадью в квадратный километр в Южной Африке и Австралии.
В настоящее время ведется строительство, которое, как ожидается, будет завершено в 2028 году. Комплекс будет включать в себя тысячи тарелок и до миллиона низкочастотных антенн для создания крупнейшего в мире радиотелескопа.
Несмотря на то что эти тарелки и антенны будут находиться в двух разных частях света, они составят один телескоп с площадью сбора данных более 1 миллиона квадратных метров, что позволит астрономам обозревать все небо гораздо быстрее, чем когда-либо прежде.
