ORC, avagy “égi gabonakörök”: titokzatos képződmények a rádióégen

3331

Már az ötödik fura halvány, a jelek szerint a galaxisoknál is nagyobb méretű, kör alakú képződményt fedezték fel rádiótávcsövekkel.

Az ORC J0102–2450 nevében a számok az égi koordinátákra utalnak, az ORC rövidítés pedig nem jelent mást, mint amiről tényleg szó van: furcsa rádiókör (angolul: odd radio circle).

A kontúrvonalak az ORC J0102–2450 rádióképét ábrázolják, ahogyan az ASKAP hálózattal 944 MHz frekvencián megfigyelték. A háttérben balra a NASA WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) infravörös műholdjának három hullámhosszon végzett égboltfelméréséből származó kép, középen a DES (Dark Energy Survey) r-sávú optikai képe. A jobb oldali színes képen az optikai és rádióadatok kombinációja látható (Forrás: Koribalski et al. 2021)

Az újonnan felfedezett halvány, gyűrűre emlékeztető objektum látszó szögátmérője mintegy 70 ívmásodperc. A külső széle felé fényesedik, mintha egy buborékot látnánk. Igazából egészen úgy fest, mintha egy szupernóva-maradvány volna, csak annál sokkal nagyobb kiterjedésű. Hogy pontosan mekkora, azt csak a tőlünk mért távolságuk ismeretében tudnánk megmondani. De eddig a rádión kívül semmilyen más hullámhossztartományban nem sikerült észlelni ezeket, tehát például a színképvonalak vöröseltolódását sem lehet megmérni.

A csillagászok egyelőre nem nagyon tudják mire vélni a jelenséget. De ahogy egyre több ilyen különleges objektumot sikerül találni, annál közelebb kerülhetünk a rejtély megoldásához. (Stílszerűen úgy is fogalmazhatnánk, hogy egyre szűkül a kör…) Az már most gyanítható, hogy a rádióköröknek valamiképp közük lehet a galaxisokhoz. Ugyanis közülük háromnak a kellős közepén található egy tekintélyes elliptikus galaxis. Közéjük tartozik az ORC J0102–2450 is. Okkal feltételezhetjük, hogy ez nem véletlen, és a gyűrű alakú képződménynek valami köze lehet a kör középpontjában látható galaxishoz. Annak pedig jól ismerjük a távolságát, így ha valóban fizikai kapcsolat van köztük, akkor a gyűrű átmérőjére kb. egymillió fényév adódik!

ASKAP antennák (Forrás: CSIRO)

A rádióméréseket 944 MHz frekvencián Ausztráliában, az ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder) rádióteleszkóp-hálózattal végezte a Bärbel Koribalski vezette kutatócsoport, 2019-ben és 2020-ban. Az interferométeres – vagyis több egyedi antenna segítségével összehangolt méréseket végző – hálózat a déli féltekén, nemzetközi összefogással épülő hatalmas SKA (Square Kilometre Array) egyik előfutára. Az ASKAP jelenleg a legérzékenyebb rádióinterferométerek közé tartozik, mégis nyolc különböző időpontban végzett mérést kellett összegezni ahhoz, hogy a gyűrű egyáltalán felbukkanjon a rádióképen.

A központi galaxissal való egybeesés – amely véletlen módon igen valószínűtlen lenne, pláne úgy, hogy másik két ORC esetében is fennáll – azt sugallhatja, hogy valamilyen rádiógalaxissal kapcsolatos jelenségről lehet szó. A rádiógalaxisok általában elliptikus galaxisokban találhatók, és nevezetesek a központi szupernagy tömegű fekete lyuk környezetéből két átellenes irányban kiinduló plazmanyalábjaikról. Ezek akár a galaxisközi térig szállíthatják a nagy energiájú töltött részecskéket, rádiósugárzó lebenyeket alakítva ki. Előfordulhat, hogy az ORC-k esetében egy ilyen lebenyre nem oldalról tekintünk, hanem az a térben pont úgy áll, hogy mi a vége irányából látunk rá (vagyis a lebenyt létrehozó plazmanyaláb épp mifelénk irányul).

A kutatók felvetettek még két másik lehetséges magyarázatot is. Az egyik szerint egy a központi galaxisból a tér minden irányába kiinduló hatalmas lökéshullámnak és a galaxisközi anyagnak a kölcsönhatásáról, ütközéséről lehet szó. Ez adná a buborékszerű megjelenést. Egy ilyenhez igazán nagy energiára lenne szükség, ami talán két szupernagy tömegű fekete lyuk összeolvadásakor szabadulhatott fel a galaxis centrumában.

Az ORC J0102–2450 rádióképe, a háttérben DES három optikai sávban készült felvételéből összeállított színes kép. Jobb oldalt a kivágások a jobb felső, a középső és a bal alsó galaxisokat mutatják. Ez utóbbi kettőnek a vöröseltolódása szinte megegyezik, ami arra utal, hogy fizikailag is egymás szomszédságában vannak. Az északnyugati irányban (jobbra fent) látható galaxis azonban a térben sokkal távolabb van, csak iránybeli az egybeesés (Forrás: Koribalski et al. 2021)

A harmadik elképzelésben nem csak a központi galaxis, hanem a tőle délkeleti irányban (a képen balra lent), épp a rádiógyűrűben – ráadásul annak egy felfényesedő pontján – látható másik galaxis is szerephez jut. A vöröseltolódás-mérések szerint ugyanis az épp olyan távolságban van tőlünk, mint a központi galaxis. Ez szintén többnek tűnik, mint pusztán egy véletlen egybeesés. Ugyanakkor elég valószínűtlen, hogy a két galaxis feltételezett kölcsönhatása egy ennyire szabályos kör alakú képződményt hozna létre.

Az emberiség hosszú évezredek óta fürkészi az eget és csodálja, amit ott lát. De az Univerzum jelenségeinek változatossága kimeríthetetlen. Még ma is gyakran bukkannak fel elsőre megmagyarázhatatlannak tűnő jelenségek az égen. A rádiócsillagászat persze nem annyira régi, történetét csak az 1930-as évek elejéig vezethetjük vissza. Az ORC-khez hasonló felfedezések mindenesetre emlékeztetnek bennünket arra, hogy érdemes újabb és újabb megfigyelőműszereket építenünk, mérési módszereket kidolgoznunk. Nem csak a még nyitott tudományos kérdésekre találhatunk válaszokat, de korábban sosem látott dolgokat is felfedezhetünk.

Az ORC J0102–2450 megfigyeléséről beszámoló publikáció a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters folyóiratban jelenik meg, szövege már hozzáférhető az arXiv oldalán.

B.S. Koribalski et al. (2021): Discovery of a new extragalactic circular radio source with ASKAP: ORC J0102–2450 (arXiv:2104.13055)

Kapcsolódó linkek:

Hozzászólás

hozzászólás