Нечасто космос підкидає вам щось абсолютно нове, але у 2019 році саме це сталося, коли астрономи виявили абсолютно невідоме явище, яке вони назвали дивними радіоколами (ORC). Тепер, можливо, більше даних показало, як утворюються ці рідкісні об’єкти.
Все, що вам потрібно знати про ORC, міститься в назві: це круглі плями радіовипромінювання, і вони дивні, тому що точно невідомо, що їх викликає. Перші кілька були виявлені за даними радіотелескопа Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP), і спочатку було незрозуміло, чи були вони малими та всередині нашої галактики, чи гігантськими та набагато далі.
Будучи настільки слабкими та невидимими для інфрачервоних і оптичних хвиль, ORC було важко досліджувати, але у 2022 році з’явилося більше інформації, яка почала допомагати визначити їхню ідентичність. Останній сценарій виявився вірним – ORC масивні, охоплюють мільйони світлових років у ширину та зосереджені в певних галактиках. І, виявляється, це може бути ключем до їх розуміння. У новому дослідженні астрономи знайшли майже буквально димлячу зброю, пов’язавши ORC з галактиками, що спалахують зіркою.
«Ці галактики справді цікаві», — сказала Елісон Койл, провідний автор дослідження. «Вони виникають, коли дві великі галактики стикаються. Злиття виштовхує весь газ у дуже маленьку область, що викликає інтенсивний спалах зореутворення. Масивні зірки швидко згоряють, і коли вони вмирають, вони викидають свій газ у вигляді вітру».
Народження зірок, звичайно, пов’язане зі смертю зірок, тому через деякий час ці галактики зазнають величезної кількості одночасних наднових. З великою кількістю зірок, які вибухають у безпосередній близькості приблизно в той самий час, газ, який вони виривають, прискорюється у вітри, які витікають із галактики зі швидкістю до 2000 км (1240 миль) на секунду. І команда підозрювала, що ORC можуть бути пізньою стадією цього процесу.
Щоб з’ясувати це, вони дослідили галактику в центрі одного ORC в оптичному та інфрачервоному світлі. І справді, здавалося, що в центрі є величезна кількість яскравого, гарячого, стисненого газу. З даних вони визначили, що зіркам у цій галактиці близько 6 мільярдів років, а період шаленого зорепаду закінчився приблизно мільярд років тому.
Далі команда провела моделювання, враховуючи властивості галактики, її зірок і ORC, що її оточує. Вони показали, що вихідні вітри дули приблизно 200 мільйонів років, а потім припинилися. Після цього ударна хвиля пройшла наскрізь і виштовхнула більш гарячий газ далі, утворивши радіоколо, тоді як інша ударна хвиля поширилася в протилежному напрямку та штовхнула холодніший газ назад у галактику. Весь процес тривав близько 750 мільйонів років, що, за словами дослідників, відповідає їх початковій оцінці віку споруди.
Змодельовані зображення того, як вітри, що витікають із галактик, що вибухають, можуть утворювати дивні радіокола. Myr = мільйон років. Верхня частина ілюструє температуру газу, а нижня – радіальну швидкість
Кассандра Лоххаас / Науковий інститут космічного телескопа
«Для того, щоб це працювало, вам потрібна висока швидкість відтоку, тобто він дуже швидко викидає багато матеріалу», — сказав Койл. «І навколишній газ за межами галактики повинен мати низьку щільність, інакше поштовх зупиниться. Це два ключові фактори. Виявилося, що галактики, які ми вивчали, мають таку високу швидкість відтоку маси. Вони рідкісні, але вони існують. Я справді думаю, що це вказує на те, що ORC походять від якихось вихідних галактичних вітрів».
Ці радіокола вже не такі дивні. Але, як каже команда, про них ще багато чого можна дізнатися, і вони можуть навчити нас про галактики в цілому.
«Вони також можуть допомогти нам дізнатися більше про еволюцію галактик: чи всі масивні галактики проходять фазу ORC?» сказав Койл. «Чи стають спіральні галактики еліптичними, коли вони більше не утворюють зірки? Я думаю, що ми можемо багато чого дізнатися про ORC і навчитися в ORC».
Тим часом ми з нетерпінням чекаємо наступної космічної головоломки, яка виникне з глибин космосу. Дослідження опубліковано в журналі Nature.