لا يزال أفضل عرض لدينا هو ORCs الغامضة (دوائر الراديو الفردية) في الفضاء

ارتبك علماء الفلك بشأن طبيعة وأصل دوائر الراديو الغامضة النادرة في الفضاء منذ اكتشاف الأجسام لأول مرة في عام 2019. الآن ، التقط تلسكوب Mirgate اللاسلكي عالي الدقة في جنوب إفريقيا مثل هذه الدائرة بتفصيل كبير. بعض النصائح المفيدة حول هذا الحدث النادر. ظهرت الصورة والتحليل المرتبط بها على المحور الأمامي على arXivو ورق تمت الموافقة على النشر في الإعلانات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.

نشأ الاختراع خريطة تطورية للكون (EMU) ، الغرض منه يأخذ استبيان مصادر الراديو في السماء. منذ سنوات عديدة ، عمل عالم الفلك راي نوريس في جامعة ويسترن سيدني CSIRO في أستراليا ، كان من المتوقع أن يحقق مشروع الاتحاد النقدي الأوروبي اكتشافات غير متوقعة. أطلق عليهم اسم “WTFs”. وافق نوريس 2020 قطعة بالنسبة للمحادثة ، توقع أن تظهر هذه النتائج من تحليل التعلم الآلي ، الذي يحتوي على الكثير من البيانات. كتب: “لكن هذه الاكتشافات تمت برؤية عتيقة جيدة”.

يمتلك زوج من النظارات آنا كابينسكا، عالم فلك في المختبر الوطني لعلم الفلك الراديوي (NRAO). أثناء تصفح البيانات الفلكية الراديوية الجديدة التي تم جمعها بواسطة تلسكوب صفيف الكيلومتر المربع الأسترالي (ASKAP) التابع لـ CSIRO ، لاحظ كابينسكا عدة أنماط غريبة. بعد تسمية نوريس ، أطلق عليهم اسم WTFs المحتملين. واحد منهم ، وفقا لنوريس ، هو “صورة لدائرة شبحية من انبعاثات الراديو معلقة في الفضاء مثل حلقة الدخان الكونية.”

سرعان ما اكتشف أعضاء الفريق الآخرين اثنين من التقلبات المستديرة المختلفة ، والتي أطلقوا عليها اسم دوائر الراديو الفردية (ORCs). تم تحديد ORC الرابع في بيانات أرشيف التلسكوب الراديوي العملاق MetreWave في الهند ، وتم اكتشاف بيانات ASKAP الخامسة الجديدة العام الماضي. قد تكون العديد من الكائنات ORCs. بناءً على ذلك ، تقدر اللجنة أنه قد يكون هناك ما مجموعه 1000 ORCs.

عندما نوريس و اخرين. في البداية كان يُعتقد أن الفقاعات هي مجرد قطع أثرية للتصوير ، لكن البيانات من التلسكوبات الراديوية الأخرى أكدت أنها كانت في الواقع نوعًا جديدًا من الأجسام الفلكية. لا يتم عرضها على التلسكوبات البصرية القياسية أو تلسكوبات الأشعة تحت الحمراء والأشعة السينية – فقط على الطيف الراديوي. يشتبه علماء الفلك في الانبعاثات الراديوية من سحب الإلكترونات. لكن هذا لا يفسر سبب عدم عرض ORCs بأطوال موجية أخرى.

جميع ORCs التي تم تأكيدها حتى الآن بها مجرة ​​في المركز ، مما يشير إلى أن هذا قد يكون عاملاً مناسبًا لكيفية تشكلها. وهي كبيرة جدًا ، تقيس حوالي مليون سنة ضوئية ، وهي أكبر بكثير من مجرتنا درب التبانة. “نحن نعلم أن ORCs عبارة عن حلقات من الانبعاثات الراديوية الخافتة حول مجرة ​​، مع وجود ثقب أسود نشط للغاية في مركزها ، لكننا ما زلنا لا نعرف ما الذي يسببها ، أو لماذا تكون نادرة جدًا.” سعيد نوريس.

اقترح علماء الفلك عددًا من الاحتمالات لما يمكن أن تكون عليه الأجسام. ربما تكون بقايا مستعر أعظم أو حلقات أينشتاين. بدلاً من ذلك ، يمكن أن تكون ناجمة عن تدفقات من الإلكترونات المنبعثة من بالقرب من ثقب أسود فائق الكتلة ، على الرغم من أن ORCs بشكل عام أكثر تقريبًا من السحب التي تُرى كنتيجة لهذه الظاهرة في المجرات الراديوية. تم طرح خطة مضاربة للغاية مفادها أن ORCs قد تكون في الواقع “حلق” الثقوب الدودية.

وفقًا لنوريس ، يعد ASKAP مثاليًا لاستكشاف مناطق واسعة من السماء ، بينما تم تصميم MeerKAT لتكبير أي كائنات مثيرة للاهتمام ، وبالتالي فإن صفي التلسكوب يكملان بعضهما البعض. تُظهر هذه الصورة الإذاعية الأخيرة من MeerKAT عدة حلقات صغيرة داخل دائرة خارجية كبيرة. قام Mirgate أيضًا بتعيين قطبية الموجة الراديوية ، وكشف مجالًا مغناطيسيًا عند حافة الكرة. هذا يتوافق مع ثوران في المجرة المركزية.

كتب نوريس: “يمكننا الآن أن نرى أن كل ORC تتمحور حول مجرة ​​، وهي أغمق بكثير مما تم اكتشافه سابقًا”. مقال جديد في المحادثة. “الدوائر غالبًا ما تنبثق من المجرة المركزية ، على بعد حوالي مليون سنة ضوئية ، وهي أكبر ثورات بركانية للغاز الساخن. تبدو مثل الحلقات بدلاً من الكرات لأن الكرة تضيء أكثر إشراقًا عند الحواف ، والتي تشبه إلى حد كبير فقاعة صابون في خط البصر “.

ما سبب الانفجار الذي أدى إلى تشكيل ORC؟ البيانات الجديدة كافية لاستبعاد جميع الاحتمالات باستثناء ثلاثة. أولاً ، إن ORCs هي نتيجة لموجة صدمة من مركز المجرة ، والتي ربما تنشأ عن اندماج ثقبين أسودين كبيرين للغاية. بدلاً من ذلك ، قد تكون نتيجة لنفثات راديوية تنبعث منها جزيئات من نوى المجرة النشطة. أخيرًا ، يمكن أن تكون ORCs عبارة عن قنابل ناتجة عن انفجارات نجمية (“صدمة إنهاء”) ، والتي تنتج موجة صدمة كروية عندما يخرج الغاز الساخن من المجرة.

يتطلب تحديد أي من هذه الفرضيات الصحيحة بيانات إضافية. من المقرر أن يتم تشغيل مجموعة كبيرة من التلسكوبات الراديوية تسمى مصفوفة الكيلومتر المربع (SKA) في عام 2028 ، ويأمل نوريس أن تجد SKA المزيد من ORCs لمعرفة المزيد عن دورة حياة المجرات. قد تساعد بيانات الرصد الإضافية علماء الفلك على تحديد الخيوط المنحنية بشكل غريب من الانبعاثات الراديوية الكامنة داخل الحلقة الخارجية.

في غضون ذلك ، يواجه العديد من علماء الفلك لغزًا كونيًا جديدًا لحلها. “غالبًا ما يرغب الناس في شرح ملاحظاتهم وإظهار أنها تتماشى مع أفضل ما لدينا من معلومات.” قال المؤلف المشارك جوردان كوليير المعهد المشترك بين الجامعات لعلم الفلك المكثف للبيانات. “بالنسبة لي ، فإن العثور على شيء جديد مثير للغاية لدرجة أنه يتجاوز فهمنا الحالي.”

DOI: الإعلانات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية ، 2022. 10.1093 / منراس / stac701 (حول DOIs)