في عام 2019 ، اكتشفت أنا وزملائي حلقات متوهجة مخيفة في السماء تلسكوب راديو ASKAP التابع لـ CSIRO في غرب أستراليا. لم تكن الحلقات هي نفسها التي رأيناها من قبل ، ولم يكن لدينا أي فكرة عما هي عليه.
أطلقنا عليها اسم دوائر الراديو الفردية أو ORCs. استمروا في إرباكنا ، لكن المعلومات الجديدة لجنوب إفريقيا ميرجيت التلسكوب يساعد في حل اللغز.
يمكننا الآن أن نرى أن كل ORC تتمحور حول مجرة لم يكن من الممكن اكتشافها من قبل. الدوائر ، على بعد حوالي مليون سنة ضوئية من المجرة ، هي أكبر ثوران بركاني للغاز الساخن.
ورقتنا تظهر هذه النتائج تمت المراجعة بواسطة وقبول للنشر الإعلانات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.
انظر بتمعن
لدينا الآن صور جميلة لإحدى هذه الحلقات التي تم التقاطها بواسطة تلسكوب راديو MeerKAT في جنوب إفريقيا ، والذي يذهل ORC.
(Jayne English / Meergate / Dark Energy Survey.)
أعلاه: صورة MeerKAT (خضراء / رمادية) لدائرة الراديو الفردية ORC1 مغطاة بالصورة البصرية. الطاقة المظلمة الدراسة الاستقصائية.
على سبيل المثال ، ترى ميركات انبعاثًا لاسلكيًا صغيرًا في وسط الحلقة يتوافق مع مجرة بعيدة. نحن الآن نعتقد اعتقادا راسخا أن هذه المجرة شكلت ORC.
نرى هذه المجرات المركزية في ORCs الأخرى ، وكلها مسافات شاسعة من الأرض. نعتقد الآن أن هذه الحلقات تحيط بمجرات بعيدة على بعد مليار سنة ضوئية ، مما يعني أن الحلقات كبيرة جدًا – يبلغ عرضها حوالي مليون سنة ضوئية.
من محاكاة الانبعاثات الراديوية الغائمة الخافتة التي تم اكتشافها داخل حلقات MeerKAT ، يبدو أن الحلقات هي حواف غلاف كروي يحيط بالمجرة ، مثل موجة تنطلق من انفجار كبير.
مثل فقاعة الصابون ، تظهر على شكل حلقات بدلاً من كرات فقط لأن الكرة تبدو أكثر إشراقًا عند الحواف حيث يوجد المزيد من المواد في خط الرؤية.
https://www.youtube.com/watch؟v=5tYr_5sD-RA
أعلاه: منظر للفنان لدوائر الراديو الفردية التي تنطلق من وسط المجرة. يُعتقد أن الخواتم تستغرق مليار سنة لتصل إلى الحجم الذي نراه اليوم. الحلقات كبيرة جدًا (عبر ملايين السنين الضوئية) بحيث تمتد إلى ما وراء المجرات الأخرى. (سام مورفيلد / CSIRO)
الإلكترونات النشطة
تم تعيين MeerKAT أيضًا الاستقطاب موجات الراديو التي تخبرنا عن المجال المغناطيسي في الحلبة. تُظهر صورتنا المستقطبة حقلاً مغناطيسيًا يعمل على حافة الكرة.
يشير هذا إلى أن الثوران في وسط المجرة تسبب في اندلاع بركاني ساخن يصطدم بغاز رقيق خارج المجرة. تدفع موجة الصدمة الناتجة الإلكترونات الموجودة في الغاز وتدور حول المجال المغناطيسي ، مما ينتج عنه موجات راديو.
(بيانات لاري روتنيك / ميرغات)
أعلاه: توضح الخطوط حول حافة ORC اتجاه المجال المغناطيسي. يشير مثل هذا المجال المغناطيسي الدائري إلى أنه تم ضغطه بواسطة موجة صدمة من المجرة المركزية.
واحدة من المفاجآت الكبيرة لقرار Meergate هي أننا نرى العديد من الخيوط المنحنية لانبعاثات الراديو داخل الحلقة. ما زلنا لا نعرف ما هي هذه.
لكننا نعلم أن الكرة كبيرة جدًا لدرجة أنها انبثقت من المجرة المركزية وابتلعت مجرات أخرى. ربما آثار الغاز الذي يزيل المجرات من موجة الصدمة التي تمر عبر الألياف؟
تصطدم الثقوب السوداء أم ولادة ملايين النجوم؟
السؤال الكبير هو ما سبب الانفجار. نحن نستكشف احتمالين.
أحدهما هو أنهما سببهما مزيج من الاثنين ثقوب سوداء أكبر. يطلق مثل هذا “حدث الاتصال” طاقة كافية لإنشاء ORC.
والاحتمال الآخر هو أن المجرة المركزية ذهبت في اتجاه واحد “.انفجار نجم“تولد ملايين النجوم فجأة من الغاز في المجرة. يتسبب مثل هذا الانفجار النجمي في انفجار الغاز الساخن من المجرة وتسبب موجة صدمة كروية.
كلاهما الثقب الأسود الروابط وأحداث اندلاع النجوم نادرة ، وهذا هو سبب ندرة ORCs (تم الإبلاغ عن خمسة فقط حتى الآن).
لم يتم حل لغز ORCs بعد وما زلنا بحاجة إلى معرفة الكثير عن هذه الحلقات الغامضة في السماء. حتى الآن ، اكتشفناها فقط باستخدام التلسكوبات الراديوية – لا يمكننا رؤية أي شيء من الحلقات في الأطوال الموجية الضوئية أو الأشعة تحت الحمراء أو الأشعة السينية.
احصل على رؤية أفضل
لمعرفة المزيد ، نحتاج إلى أداة أكثر حساسية من MeerKAT و ASKAP. لحسن الحظ ، يقوم المجتمع الفلكي العالمي بتطوير مثل هذا المختبر – The خط الكيلومتر المربع (SKA) ، وهي مبادرة دولية مع التلسكوبات في جنوب إفريقيا وأستراليا.
تم إنشاء ASKAP و MeerKAT لاختبار المواقع والتكنولوجيا الخاصة بـ SKA. بالإضافة إلى دورهما كرائدين في SKA ، فقد حقق كلا التلسكوبين نجاحات هائلة في حد ذاته ، مما حقق اختراقات كبيرة في السنوات الأولى من تشغيلهما.
لقد كان نجاحهم في العثور على ORC ودراستها رائعًا بالنسبة لـ SKA.
يملأ كلا التلسكوبين بشكل جميل – يتفوق ASKAP في استكشاف مناطق واسعة من السماء واكتشاف أشياء جديدة ، بينما لا مثيل لها في تكبير تلك الأشياء ودراستها بحساسية ووضوح أكبر.
تعد SKA بتجاوز كليهما. ستعثر SKA بلا شك على العديد من ORCs ، وستكون قادرة على دراستها لمعرفة ما تخبرنا به عن دورة حياة المجرات.
راي نوريسأستاذ بكلية العلوم جامعة غرب سيدني.
تم إعادة نشر هذه المقالة محادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. واصل القراءة المقالة الأصلية.