Bärbel Koribalski / ASKAP, skrywer met dien verstande

In September 2019 het my kollega Anna Kapinska 'n voorlegging aangebied met interessante voorwerpe wat sy gevind het tydens die blaai van ons nuwe astronomiese radiodata. Sy het baie vreemde vorms begin opmerk, en sy kon nie maklik by enige bekende voorwerp pas nie.

Onder hulle, geëtiketteer deur Anna as WTF?, was 'n foto van 'n spookagtige kring van radio-emissie, wat soos 'n kosmiese rookring in die ruimte rondhang. Niemand van ons het nog ooit so iets gesien nie, en ons het geen idee gehad wat dit was nie. 'N Paar dae later het ons kollega Emil Lenc 'n tweede een gevind, nog meer spookagtig as die van Anna.

Die spookagtige ORC1 (blou / groen fuzz), op die agtergrond van die sterrestelsels op optiese golflengtes. Daar is 'n oranje sterrestelsel in die middel van die ORC, maar ons weet nie of dit 'n deel van die ORC is, of net 'n toevallige toeval nie. Beeld deur Bärbel Koribalski, gebaseer op ASKAP-data, met die optiese beeld van die [Dark Energy Survey] (https://www.darkenergysurvey.org), skrywer met dien verstande

Anna en Emil het die nuwe beelde van ons loodswaarnemings vir die US ondersoek Evolusionêre kaart van die heelal (EMU) projek, gemaak met die revolusionêre nuwe CSIRO Australiese vierkante kilometer Array Pathfinder (ASKAP) teleskoop.

EMU is van plan om dele van die heelal met vrymoedigheid te ondersoek waar geen teleskoop voorheen was nie. Dit kan dit doen omdat ASKAP groot gedeeltes van die lug vinnig kan opspoor, op 'n diepte wat voorheen slegs in klein hemelruimtes bereik is, en veral sensitief is vir flou, diffuse voorwerpe soos hierdie.

Ek het voorspel a 'n paar jaar gelede hierdie verkenning van die onbekende sou waarskynlik onverwagte ontdekkings maak, wat ek WTF's genoem het. Maar niemand van ons het verwag om so vinnig iets onverwags te ontdek nie. Vanweë die enorme datavolumes, het ek verwag dat die ontdekkings met behulp van masjienleer gemaak sou word. Maar hierdie ontdekkings is gemaak met goeie outydse oogbal.

Jag ORC's

Ons span het die res van die data op die oog deursoek, en ons het nog 'n paar van die geheimsinnige ronde vlekke gevind. Ons noem hulle ORC's, wat staan ​​vir 'vreemde radiokringe'. Maar die groot vraag is natuurlik: "wat is dit?"

Aanvanklik het ons vermoed dat 'n beeldvoorwerp, miskien gegenereer deur 'n sagtewarefout. Maar ons het gou bevestig dat dit werklik is deur ander radioteleskope te gebruik. Ons het nog geen idee hoe groot of ver hulle is nie. Dit kan voorwerpe in ons sterrestelsel wees, miskien 'n paar ligjare dwars, of hulle kan ver in die heelal wees en miskien miljoene ligjare daaroor.

As ons kyk na foto's wat met optiese teleskope geneem is na die posisie van ORC's, sien ons niks. Die ringe van radio-emissie word waarskynlik veroorsaak deur wolke van elektrone, maar waarom sien ons niks in sigbare golflengtes van die lig nie? Ons weet dit nie, maar die vind van 'n legkaart soos hierdie is die droom van elke sterrekundige.

Ons weet wat hulle nie is nie

Ons het verskeie moontlikhede uitgesluit vir ORC's.

Kan hulle wees supernova-oorblyfsels, die wolke van puin wat agterbly as 'n ster in ons sterrestelsel ontplof? Nee. Hulle is ver van die meeste sterre in die Melkweg en daar is te veel daarvan.

Kan dit die ringe van radio-uitstoot wees wat soms gesien word in sterrestelsels wat intens ondergaan? bars van stervorming? Weereens, nee. Ons sien geen onderliggende sterrestelsel wat die sterformasie kan huisves nie.

Kan dit die reuse lobbe van radio-uitstoot wees waarin ons sien radio sterrestelsels, veroorsaak deur strale elektronies wat uit die omgewing van 'n supermassiewe swart gat spuit? Dit is waarskynlik nie, want die ORC's is baie duidelik sirkelvormig, in teenstelling met die wolke wat ons in radiostelsels sien.

Kan hulle wees Einstein lui, waarin radiogolwe van 'n verre sterrestelsel in 'n sirkel gebuig word deur die swaartekragveld van 'n groep sterrestelsels? Steeds nee. ORC's is te simmetries, en ons sien nie 'n groep in hul middel nie.

'N Ware raaisel

In ons papier oor ORC's, wat in die publikasies van die Astronomical Society of Australia beskikbaar is, gaan ons deur al die moontlikhede en kom tot die gevolgtrekking dat hierdie enigmatiese vlekke nie lyk soos iets waarvan ons al weet nie.

Ons moet dus dinge ondersoek wat bestaan, maar wat nog nie waargeneem is nie, soos 'n groot skokgolf van die een of ander ontploffing in 'n verre sterrestelsel. Sulke ontploffings kan iets daarmee te doen hê vinnige radio bars, of die botsings van die neutronster en swart gate wat ontstaan gravitasiegolwe.

Of miskien is dit iets anders. Twee Russiese wetenskaplikes het selfs voorgestel ORC's is miskien die 'kele' van wurmgate in die ruimtetyd.

Uit die handjievol wat ons tot dusver gevind het, skat ons dat daar ongeveer 1,000 XNUMX ORC's in die lug is. My kollega Bärbel Koribalski merk op dat daar nou teleskope regoor die wêreld gedoen word om meer ORC's te vind en die oorsaak daarvan te verstaan.

Dit is 'n lastige taak, want ORCS is baie flou en moeilik om te vind. Ons span hou 'n dinkskrum oor al hierdie idees en meer, en hoop op die eureka-oomblik wanneer een van ons, of miskien iemand anders, skielik die flits van inspirasie het wat die legkaart oplos.

Dit is 'n opwindende tyd vir ons. Die meeste astronomiese navorsing is daarop gemik om ons kennis van die heelal te verfyn, of om teorieë te toets. Baie selde kry ons die uitdaging om oor 'n nuwe soort voorwerp te struikel wat niemand voorheen gesien het nie, en probeer uitvind wat dit is.

Is dit 'n heeltemal nuwe verskynsel, of iets waarvan ons al weet, maar op 'n vreemde manier gesien word? En as dit regtig nuut is, hoe verander dit ons begrip van die heelal? 

Oor die skrywer

Ray Norris, professor, Skool vir Natuurwetenskappe, Wes-Sydney Universiteit

Hierdie artikel is gepubliseer vanaf Die gesprek onder 'n Creative Commons lisensie. Lees die oorspronklike artikel.

books_science