天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)新的圓環(huán)天體 直徑約100萬光年

過去幾年里，天文學(xué)家在遙遠(yuǎn)的宇宙空間中發(fā)現(xiàn)一些巨大、接近完美圓形的射電天體，雖然迄今沒有人能解釋這些神秘天體是如何形成的，近期，一支研究小組發(fā)現(xiàn)一個新的圓環(huán)天體，或?qū)⒔視詧A環(huán)天體的神秘面紗。

2019年，“探路者澳大利亞平方公里陣列望遠(yuǎn)鏡(ASKAP)”開始繪制整個星空地圖后不久，神秘的圓環(huán)天體浮現(xiàn)在天文學(xué)家的視野，據(jù)悉，ASKAP 望遠(yuǎn)鏡位于澳大利亞西部，是由36個巨型天線組成，通過電磁頻譜中的無線電部分掃描星空。

澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織(CSIRO)星系天文學(xué)家巴貝爾?科里巴爾斯基稱，ASKAP 望遠(yuǎn)鏡科學(xué)家主要是尋找能夠在射電波下發(fā)光的明亮天體，它們可以指示黑洞或者巨大星系的存在，但研究團(tuán)隊的一些專家總是在尋找“怪異、新奇和獨一無二的天體現(xiàn)象”。

在這些數(shù)據(jù)中，小組成員安娜?卡平斯卡通過新墨西哥州國立射電天文臺觀測發(fā)現(xiàn)4個明亮的射電圓環(huán)，研究初期其他研究人員認(rèn)為這是一個較熟悉的天文現(xiàn)象，并未引起重視。

但當(dāng)望遠(yuǎn)鏡在其他波長下觀察該天體時，例如：可見光進(jìn)行觀察時，卻一無所獲，從而研究小組意識到這是一種怪異的天文現(xiàn)象，將其稱為“怪異射電圓環(huán)(ORCs)”。

更奇怪的是，每個怪異射電圓環(huán)的中心幾乎都有一個星系，就像一個靶心，天文學(xué)家能夠確定的是每個怪異射電圓環(huán)距離地球大約數(shù)十億光年，直徑可能達(dá)到幾百萬光年。

在2020年發(fā)表的一篇研究論文中，該研究團(tuán)隊對怪異射電圓環(huán)的形成提出了11種可能性解釋，其中包括：成像故障、被稱為“愛因斯坦環(huán)”的時空扭曲、或者是超新星爆炸產(chǎn)生的一種新類型殘留物等。

隨后研究人員再次使用 ASKAP 望遠(yuǎn)鏡掃描星空，發(fā)現(xiàn)了一個新的怪異射電圓環(huán)，它的直徑大約100萬光年，距離地球大約30億光年，他們于4月27日將這項最新研究發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《皇家天文學(xué)會月刊》上。

目前研究小組已將解釋理論縮小到三種可能性，第一種可能性，他們認(rèn)為在該天體附近存在其他星系形成星團(tuán)，并將明亮的宇宙物質(zhì)彎曲成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，它們可能僅是由于光線微弱而無法被現(xiàn)有望遠(yuǎn)鏡捕捉到;第二種可能性，這些星系的中心超大質(zhì)量黑洞正在消耗氣體和塵埃，產(chǎn)生巨大的錐狀粒子和能量噴射流。天文學(xué)家經(jīng)常在宇宙中觀測到能量噴射流，盡管這些噴射流通常與地球保持平行，以至于天文臺觀測數(shù)據(jù)顯示這些噴射流是在銀河系側(cè)面移動。

科里巴爾斯基說：“也許在怪異射電圓環(huán)例子中，噴射流僅是直接指向地球，所以我們本質(zhì)上是在看一個長管桶狀結(jié)構(gòu)，在星系中心形成一個圓形二維圖像，第三種解釋更令人興奮，它提出一個全新理論。”

第三種解釋認(rèn)為，很可能在這些星系中發(fā)生了某些未知高能事件，產(chǎn)生了高能量爆炸波，以球體形式向外傳播，形成了一個環(huán)狀結(jié)構(gòu)。科里巴爾斯基還不確定什么類型的天文事件存在這樣的特征，雖然這可能是一個之前未知的黑洞碰撞產(chǎn)物，就像美國激光干涉引力波天文臺(LIGO)觀測到的引力波一樣。

然而，荷蘭射電天文學(xué)研究所天文學(xué)家哈利什?維丹薩姆支持更簡單的想法，他認(rèn)為怪異射電圓環(huán)是一種眾所周知的普通現(xiàn)象，是從一個星系中以罕見的角度噴射的明亮噴射流。

維丹薩姆稱，我認(rèn)為該現(xiàn)象的解釋應(yīng)當(dāng)遵循“奧卡姆剃刀”原則，即傾向于通俗的解釋，而不是奇特、新穎的解釋觀點。他說：“你可以構(gòu)建一個奇異的天文場景，但通常情況下最簡單的答案幾乎總是正確的。”

同樣地，怪異射電圓環(huán)是一個無法直接觀測星系團(tuán)可能性也對維丹薩姆沒有吸引力，因為要隱藏一個星系團(tuán)很難，他強調(diào)稱，這些天體距離地球很遠(yuǎn)，但也不是太遙遠(yuǎn)，至少還能看到一些其他的星系。

科里巴爾斯基和維丹薩姆均認(rèn)為，更多的其他波長望遠(yuǎn)鏡觀測數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)有助于科學(xué)家更好地揭曉該謎團(tuán)，科里巴爾斯基稱，在接下來的6個月時間里，我們期待獲得新的觀測數(shù)據(jù)，有望觀測到新的怪異射電圓環(huán)，我非常喜歡神秘的天文現(xiàn)象，希望像一名偵探一樣，調(diào)查所有線索，然后將它們相互比較分析，有時候宇宙探索就像偵探辦案，我們會遇到一些怪異奇特的天文現(xiàn)象。