速看：宇宙中发现神秘圆环，不知道如何解释它们，天文学家给出答案

2022-10-20 09:56:31 来源：科普中国

射电圈之王

由贝尔·科里巴尔斯基根据澳大利亚平方公里级阵列射电望远镜数据拍摄的射电圈图像，以及来自[暗能量调查]的光学图像

(资料图片)

（图片来源：贝尔·科里巴尔斯基/澳大利亚平方公里级阵列射电望远镜）

奇异射电圈出现

在过去几年中，天文学家在宇宙中发现了一些巨大且近乎圆形的射电天体。虽然他们无法对这些神秘的实体作出解释，但一个团队最近在他们的目录中添加了另一个射电圈，这可能帮助他们进一步解决难题。

2019年，澳大利亚平方公里阵列路径探测器（ASKAP）开始绘制整个夜空的地图。ASKAP是西澳大利亚州的一个由36个巨型碟形天线组成的阵列，通过电磁频谱的无线电部分扫描天空。不久，奇异的射电圈这一谜团便渐渐浮出水面了

ASKAP的科学家们寻找的主要是可以表明黑洞或巨大星系存在的明亮来源，这些星系在无线电波中发光。但是团队中的一些人总是在寻找“任何奇怪的、新的、与众不同之物，”联邦科学与工业研究组织（CSIRO）和澳大利亚西悉尼大学的银河系天文学家贝尔·科里巴尔斯基告诉科学新闻网。

科里巴尔斯基回忆说，在这些数据中，新墨西哥州索科罗国家射电天文台的小组成员安娜·D·卡皮斯卡发现了四个明亮的射电圈，最初其他研究人员将其视为一种常见的现象而不予理会。

但当望远镜试图用其他波长观察物体时，比如我们眼睛用来观察的光，结果发现它们是空的，这导致研究小组将其称为奇怪的射电圈（ORC）。

更奇怪的是，每一个奇异射电圈都有一个星系几乎完全位于其中心，就像一个靶心。天文学家们能够确定这些实体彼此相距数十亿光年，直径可能高达数百万光年。

奇异射电圈的成因

在这之前，没有人见过类似的情况。在去年发表的一篇论文中，该团队提供了11种可能的解释，包括成像故障、时空扭曲（称为爱因斯坦环）或超新星爆炸产生的新型残留物。

自那以后，研究人员用ASKAP再次扫描了天空，发现了另一个奇异射电圈，这是一个大约30亿光年远、跨度约100万光年的实体。

科里巴尔斯基说，该团队现在已将其成因缩小到三种可能的解释。第一个是可能有额外的星系在物体附近形成星团，并将明亮的物质弯曲成环状结构。这些可能只是太微弱，无法被当前的望远镜捕捉到。

另一种可能性是，这些星系的中心超大质量黑洞正在消耗气体和尘埃，产生巨大的粒子的锥形射流和能量。天文学家经常在宇宙中发现这样的现象，但射流与地球的对齐方式被天文台认为其从星系两侧移出。

科里巴尔斯基建议，也许在奇异射电圈的例子中，射流只是直接指向我们的星球，因此我们实际上是在俯视一个长管的筒体，在一个中心星系周围创建的一个圆形的二维图像。

“另一种解释更令人兴奋，”她说。“这可能是全新的东西。”

有可能在这些星系的中间发生了一些未知但高能的事件，产生了一股冲击波，它以球体的形式传播，形成了环状结构。科里巴尔斯基还不确定什么类型的事件会留下这样的特征，尽管它可能是之前未知的黑洞碰撞的产物，例如大型激光干涉引力波观测站（LIGO）在引力波中看到的那种。

可能只是误判

但是，荷兰射电天文研究所的天文学家哈里什·韦丹瑟姆并不参与这项工作，他持一个更简单的想法，即奇异射电圈是一种普遍现象的表现，是从星系以罕见角度射出的明亮喷流。韦丹瑟姆在此遵循了奥卡姆剃刀原理，它更喜欢常规解释，而不是奇怪的、新的推论。“你可以构建一个奇特的场景，”他说，“但最简单的答案几乎总是正确的。”

同样，奇异射电圈是一个未知星系团的可能性对他来说也没有吸引力，因为“星系团很难隐藏”。他补充说，这些天体并非看上去的距离那么遥远，因此至少还有几个别的星系值得注意。

韦丹瑟姆和科里巴尔斯基都同意，利用望远镜在其他波长上进行更多的观察有助于科学家了解正在发生的事情。

科里巴尔斯基说，新的数据将在未来六个月左右公布，有望在他们的目录中增加更多的奇异射电圈。同时，她也有点喜欢这个谜团。她说：“你成为了一名侦探。你审视所有的线索，并相互权衡。”“有时，宇宙会产生奇怪而奇妙的形状。”

BY:Adam Mann

FY: 木乙山翻译

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关键词：澳大利亚天文学家研究人员