2022-03-28 17:17

新的射电图像显示了比银河系大得多的奇异“奇怪的射电圈”

在射电天文学中,圆形物体相当常见。由于弥散的电离气体经常发出射电光,像超新星残骸、行星状星云甚至恒星形成区域这样的物体都能产生弥散气体的圆弧。但在2019年,天文学家开始发现他们无法解释的射电圈,部分原因是它们太大了。

它们被称为奇电波圈(Odd Radio Circles,简称orc),直径约为100万光年,大约是银河系的10倍宽。观测表明半兽人围绕着一个椭圆星系,这表明了星系之间的联系。有人认为,半兽人是由伽马射线暴或快速射电暴等强大事件触发的冲击波形成的,但考虑到半兽人的规模,这些事件应该是在很久以前被触发的。冲击波通常可以在红外线和x射线等其他波长中看到,但半兽人只能在射电光中看到。

但是一项新的研究表明了其他可能的起源。利用MeerKAT射电望远镜,该团队从六个已确认的半兽人中的一个捕捉到了新的数据,创造了迄今为止最高分辨率的图像。这揭示了以前没有见过的环状结构。该团队还测量了ORC的光偏振,这有助于他们缩小可能的原因。


第一个ORC图像(左)和最近的图像(右)。来源:EMU团队,使用ASKAP和MeerKAT无线电公司 ntinuum数据

根据观测,这种光与同步辐射的光是一致的。当带电粒子被捕获在磁场中时,这种现象就会发生。当这些粒子沿着磁场线旋转时,它们会发出微弱的射电光。这种情况经常发生在弥漫性等离子体中,这表明要么是在恒星产生的快速时期,要么是超大质量黑洞的合并过程中,一种球形的外壳气体被推离星系。

另一种有趣的可能性是,半兽人是由银河系的超大质量黑洞直接形成的。活跃的星系黑洞,或者通常被称为活动星系核(AGNs),通常会导致物质以接近光速的速度从黑洞喷射而出。随着时间的推移,它们会产生巨大的射电叶,在这里长期喷射的等离子体会发出射电光。一种观点认为,半兽人是由定向于我们视线的电波叶引起的。抛射的等离子体不是一个波瓣,而是发光的射电弧。

虽然这项研究缩小了对半兽人的可能解释,但并没有一个明确的解决方案。但该团队正在进行进一步的研究,以寻找更多的线索。当未来的射电望远镜如平方公里阵(SKA)建成后,我们一定会发现更多的半兽人。

参考文献:Norris, Ray P.等。MeerKAT揭示了Odd Radio Circle的物理原理。