Nous avons notre meilleur regard sur les mystérieux ORC (circuits radio individuels) dans l’espace

Les astronomes sont intrigués par la nature et l’origine des mystérieux et rares circuits radio dans l’espace depuis la découverte des objets en 2019. Maintenant, le radiotélescope haute résolution MeerKAT en Afrique du Sud a capturé l’un de ces circuits de manière beaucoup plus détaillée, fournissant quelques indices utiles sur ce phénomène rare. . L’image et l’analyse qui l’accompagne sont apparues dans une version préliminaire sur arXivEt le le papier Il a été accepté pour publication dans les Monthly Notices de la Royal Astronomical Society.

La découverte vient de Carte évolutive de l’univers (UEM) qui vise Prend énumération sources radio dans le ciel. Il y a plusieurs années, Ray Norris, astronome à l’Université Western Sydney et CSIRO En Australie, le projet d’Union monétaire européenne apportera des découvertes inattendues. Ils étaient appelés « WTF ». Norris admis en pièce 2020 Pour The Conversation, attendez-vous à ce que ces découvertes découlent de l’analyse de l’apprentissage automatique, compte tenu des vastes quantités de données impliquées. Il a écrit, « Mais ces découvertes ont été faites par une bonne vieille technique, »

Une paire de globes oculaires appartient à Anna Kabinska, astronome à l’Observatoire national de radioastronomie (NRAO). En parcourant les nouvelles données de radioastronomie recueillies par le télescope ASKAP (Australian Square Kilometer Array) du CSIRO, Kapinska a remarqué plusieurs formes étranges qui ne semblaient ressembler à aucun type d’objet connu. Après avoir nommé Norris, elle les a appelés possibles WTF. L’un d’eux, Per Norris, « était l’image d’un cercle fantomatique d’émission radio, suspendu dans l’espace comme un anneau de fumée cosmique ».

Bientôt, d’autres membres de l’équipe ont trouvé deux points circulaires étranges, qu’ils ont appelés circuits radio individuels (ORC). Un quatrième ORC a été identifié dans les données d’archives du radiotélescope géant MetreWave, et un cinquième a été découvert l’année dernière dans de nouvelles données ASKAP. De nombreux objets peuvent également être des ORC. Sur cette base, l’équipe estime qu’il pourrait y avoir jusqu’à 1 000 ORC au total.

tandis que Norris et coll. J’ai d’abord supposé que les points n’étaient que des artefacts, et les données d’autres radiotélescopes ont confirmé qu’il s’agissait en fait d’une nouvelle classe d’objets astronomiques. Il n’apparaît pas dans les télescopes optiques standard, ni dans les télescopes infrarouges et à rayons X – uniquement dans le spectre radio. Les astronomes soupçonnent que les émissions radio sont causées par des nuages ​​d’électrons. Mais cela n’explique pas pourquoi les ORC n’apparaissent pas à d’autres longueurs d’onde.

Tous les ORC confirmés jusqu’à présent ont une galaxie au centre, ce qui suggère que cela pourrait être un facteur important dans leur formation. Il est massif, d’environ un million d’années-lumière de diamètre et plus grand que notre galaxie de la Voie lactée. « Nous savons que les ORC sont des anneaux d’émissions radio faibles qui entourent une galaxie avec un trou noir hyperactif en son centre, mais nous ne savons pas encore ce qui les cause, ni pourquoi ils sont si rares », a-t-il ajouté. Norris a dit.

Les astronomes ont postulé plusieurs possibilités pour ce que ces objets pourraient être. Ce pourrait être un reste de supernova ou les anneaux d’Einstein. Alternativement, ils peuvent être causés par des flux d’électrons émis à proximité d’un trou noir supermassif, bien que les ORC soient plus circulaires que les nuages ​​généralement observés résultant de ce phénomène dans les radiogalaxies. La proposition la plus spéculée supposait que les ORC pourraient en fait être les « gorges » des trous de ver.

Selon Norris, ASKAP est idéal pour balayer de vastes zones du ciel, tandis que MeerKAT est conçu pour agrandir tous les objets d’intérêt, de sorte que les deux réseaux de télescopes sont complémentaires. Cette dernière image radio de MeerKAT montre plusieurs anneaux plus petits dans le plus grand cercle extérieur. MeerKAT a également cartographié la polarisation de l’onde radio, révélant un champ magnétique le long du bord de la sphère. Cela correspond à une explosion au centre de la galaxie.

« Nous pouvons maintenant voir que chacun des ORC est centré autour d’une galaxie trop faible pour être détectée auparavant », a écrit Norris dans son livre. Nouvel article en conversation. « Les cercles sont très probablement des explosions massives de gaz chaud, d’environ un million d’années-lumière de diamètre, émanant de la galaxie centrale. D’après la modélisation de la faible émission radio nuageuse détectée par MeerKAT dans les anneaux, les anneaux semblent être les bords d’une sphère sphérique. coquille autour de la galaxie, comme une onde de choc d’une explosion géante.  » Dans la galaxie. Ils ressemblent à des anneaux plutôt qu’à des orbes simplement parce que la sphère apparaît plus brillante sur les bords où il y a plus de matière le long de la ligne de visée, comme une bulle de savon . »

Alors, qu’est-ce qui a causé l’explosion qui a conduit à la formation d’ORC ? Les nouvelles données sont suffisantes pour exclure toutes les possibilités sauf trois. La première est que les ORC sont le résultat d’une onde de choc provenant du centre d’une galaxie, résultant peut-être de la fusion de deux trous noirs supermassifs. Alternativement, cela pourrait être le résultat de jets radio crachant des particules à partir de noyaux galactiques actifs. Enfin, les ORC peuvent être des projectiles générés par des événements de starburst (« choc de terminaison »), qui produiraient une onde de choc sphérique sous forme de gaz chaud éjecté du centre galactique.

Déterminer laquelle de ces hypothèses est correcte nécessitera plus de données. Un grand groupe de radiotélescopes, surnommé le Square Kilometre Array (SKA), devrait être publié en ligne en 2028, et Norris est convaincu que SKA trouvera beaucoup plus d’ORC et, espérons-le, révélera plus de détails sur le cycle de vie des galaxies. Ces données d’observation supplémentaires pourraient également permettre aux astronomes d’identifier les étranges filaments incurvés d’émissions radio qui se cachent dans l’anneau extérieur.

Pendant ce temps, de nombreux astronomes apprécient d’avoir un nouveau mystère cosmique à résoudre. « Les gens veulent souvent expliquer leurs observations et montrer qu’elles sont cohérentes avec les meilleures informations dont nous disposons », Le co-auteur Jordan Collier a déclaré: De l’Institut interuniversitaire d’astronomie intensive en données. « Pour moi, c’est encore plus excitant de découvrir quelque chose de nouveau qui défie notre compréhension actuelle. »

DOI : Avis mensuels de la Royal Astronomical Society, 2022. 10.1093/manras/stac701 (À propos des DOI).