Zagadkowa struktura odkryta w pobliżu centrum Galaktyki

W 2019 roku astronomowie obserwując nocne niebo za pomocą teleskopu Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) zauważyli kilka dziwnych pierścieni radiowych, niewykrywalnych na żadnej innej długości fali światła i bez wyraźnego źródła. Naukowcy nazwali je "dziwnymi kręgami radiowymi" (Odd Radio Circles – ORC).

W nowych obserwacjach astronomowie korzystający ze znajdującego się w Parku Narodowym Meerkat na Przylądku Północnym Afryki Południowej radioteleskopu MeerKAT dostrzegli nowy pierścień, który w odróżnieniu od innych, znajduje się niemal w centrum Galaktyki. Odkrycie zostało opisane w czasopiśmie "Astronomy & Astrophysics".

Obecnie znanych jest ich tylko kilka, ale nowo odkryty ORC, nie pasuje do innych. Podczas obserwacji wykonanych za pomocą MeerKAT w listopadzie 2022 roku astronomowie pod kierunkiem Cristobala Bordiu z Catania Observatory we Włoszech zauważyli coś niezwykłego. To był ORC, ale nie tam, gdzie powinien być.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Wszystkie dotychczas odkryte ORC znajdowano wysoko nad płaszczyzną Drogi Mlecznej. Kilka ORC zawiera galaktykę w środku pierścienia. Badacze uważają, że te struktury powstały w wyniku eksplozji z tej galaktyki, być może z wydarzenia gwiazdotwórczego skutkującego wieloma supernowymi lub połączeniem dwóch supermasywnych czarnych dziur.

Nowy ORC znajduje się jednak zaledwie sześć stopni nad płaszczyzną naszej Galaktyki. Ponadto, z naszego punktu widzenia, wydaje się być dość blisko centrum. Struktura ta została skatalogowana jako J1802–3353 i nazwana przez swoich odkrywców Kýklos, co po grecku oznacza okrąg.

Kýklos jest widoczny tylko na falach radiowych. Nigdy wcześniej nie zauważono podobnych struktur, ponieważ były zbyt duże – słabo widoczne na tak dużych obszarach nieba, że ​​nie rzucały się w oczy teleskopom o małych polach widzenia. Kýklos ma prawdopodobnie co najmniej kilka lat świetlnych średnicy.

Kýklos na obrazach z MeerKAT jawi się jako słaba struktura, prawie okrągła z rozjaśnionymi krawędziami, której wnętrze jest pozbawione wykrywalnych emisji. Co prawda przypomina ORC, ale znajduje się jednak na znacznie niższej szerokości galaktycznej niż znane ORC. Co więcej, jest on również o rząd wielkości słabszy i ma znacznie bardziej płaski indeks widmowy w porównaniu do populacji wykrytych ORC.

Nie do końca wiadomo, czym są ORC. Astronomowie uważają, że mogą to być struktury powstałe w wyniku supernowych lub fuzji galaktyk. Mogą być też związane dżetami emitowanymi przez supermasywne czarne dziury. I choć tożsamość ORC jest niejasna, to Kýklos wydaje się być jeszcze inną strukturą.

Publikacja opisująca odkrycie Kýklosa zawiera szereg możliwych wyjaśnień, ale większość z nich wydaje się słabo pasować do tego, co widać. Najbardziej prawdopodobną odpowiedzią jest to, że Kýklosa powstał w wyniku zrzucenia zewnętrznych warstw przez rzadką kategorię gwiazd - gwiazdę Wolfa-Rayeta.

Gwiazdy Wolfa-Rayeta są ultramasywnymi gwiazdami o charakterystycznych szerokich liniach w widmach emisyjnych, zamiast wąskich linii absorpcyjnych, co uczeni tłumaczą rozległą powłoką gazu i pyłu. To gwiazdy u schyłku życia, które pochłonęły już całe swoje paliwo. Obracają się one gwałtownie wyrzucając materię w przestrzeń kosmiczną z dużą prędkością i w każdej chwili mogą eksplodować.

Astronomowie mają trzy kandydatki na takie gwiazdy, które mogły być odpowiedzialne za powstanie Kýklosa, ale na tym etapie nie wiemy o żadnej z nich wystarczająco dużo. "Na podstawie ograniczonych obecnie dostępnych danych, charakterystyka morfologiczna i widmowa Kýklos wydaje się bardziej zgodna z powłoką gwiazdy Wolfa-Rayeta" - napisali autorzy w publikacji. Aby w pełni scharakteryzować Kýklosa i zidentyfikować możliwe centralne źródło, które mogłoby potwierdzić hipotezę zrzuconej powłoki przez gwiazdę Wolfa-Rayeta, konieczne będą dalsze obserwacje.

Źródło: Live Science, IFLScience