Установлено происхождение загадочных радиоколец размером с сотни галактик
Большой взрыв

Установлено происхождение загадочных радиоколец размером с сотни галактик

11 января 2024 года, 09:24

Стремительное развитие радиоастрономии привело несколько лет назад к открытию колоссальных окружностей — громадных настолько, что могли бы вместить в себя десятки и даже сотни галактик. Что могло породить такие гигантские структуры, долгое время было неизвестно. Но сейчас ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего готовы предложить ответ: все дело в мощных галактических ветрах от тысяч взрывающихся звезд.

Открытие загадочных радиоокружностей стало побочным результатом проекта «Эволюционная карта Вселенной» (или EMU), в рамках которого проводилась «перепись» радиоисточников в небе. Все началось с астронома Анны Капинской, которая, просматривая данные радиотелескопа ASKAP, заметила сразу несколько странных форм, в том числе огромную полупрозрачную структуру, напоминающую кольцо дыма диаметром в миллионы световых лет.

Вскоре были найдены еще четыре подобных «пятна», которые не были похожи ни на одно из явлений, известных ранее. Многие из астрономов полагали, что это какие-то странные «глюки» телескопов, но последующие наблюдения подтвердили: существование радиоокружностей — это наблюдаемый факт, причем в видимой Вселенной их может быть больше тысячи.

Радиокольца не видны ни в стандартные оптические телескопы, ни в инфракрасные или рентгеновские телескопы: они становятся заметными только в радиодиапазоне. Более того, все они (по крайней мере, те, что открыты на данный момент) имеют в центре яркую и хорошо заметную галактику.

Гипотез на их счет высказывалось много. Прежде всего, астрономы предположили, что радиоизлучение испускают облака электронов, но откуда они взялись и почему не видны в других спектрах, оставалось под вопросом. Чтобы ответить на него, команда астрономов прибегла к помощи радиоспектрографа в обсерватории имени Кека на Гавайях и детально рассмотрела ORC 4 — первую радиоокружность, наблюдаемую из Северного полушария.

Наблюдения выявили в «облаке» гораздо большее количество перегретого газа, чем можно было бы увидеть в обычной галактике. Что касается галактики в центре ORC 4, то средний возраст звезд внутри нее составил около шести миллиардов лет. Это позволило, наконец, предложить убедительную версию: эти странные сущности — порождения мощных вспышек звездообразования, вызванных масштабными космическими катаклизмами.

«Они возникают при столкновении двух больших галактик. Слияние выталкивает весь газ в очень маленькую область, что вызывает интенсивный всплеск звездообразования. Массивные звезды быстро сгорают, и когда они умирают, они выбрасывают свой газ в виде исходящих ветров», — объяснила Элисон Койл из Калифорнийского университета в Сан-Диего.

Следующим шагом было компьютерное моделирование процесса формирования этой радиоокружности, продолжительностью 750 миллионов лет. Оно показало, что период ее зарождения длился около 200 миллионов лет, в течение которых мощные галактическими ветра разгонялись ударными волнами, которые сперва вытолкнули очень горячий газ из галактики, а затем загнали более холодные его остатки обратно.

«Оказывается, галактики, которые мы изучали, имеют беспрецедентно высокие скорости оттока массы. Они редки, но они существуют. Мы уверены, что это указывает на происхождение радиоколец от каких-то исходящих галактических ветров», — подчеркнула Койл, добавив, что изучение подобных гигантских структур могло бы помочь астрономам лучше понять само явление галактических ветров, которые дуют не только в миллиардах световых лет, но и внутри Млечного Пути.