Astronomii au găsit un „cerc radio ciudat” în centrul Căii Lactee

Un cerc radio ciudat ar putea fi creat de un tip de stea masivă, cu un vânt puternic de radiații care îndepărtează straturile sale exterioare, conform astronomilor care au făcut descoperirea folosind telescopul radio MeerKAT din Africa de Sud.

În 2019, astronomii care foloseau telescopul Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) au observat mai multe inele stranii de lumină radio, nedetectabile în alte lungimi de undă și fără o sursă evidentă. Aceștia le-au numit „cercuri radio ciudate” sau ORC (Odd Radio Circles).

Deși sunt cunoscute doar câteva, un nou cerc radio ciudat a fost descoperit recent, iar acesta încalcă toate regulile. ASKAP este un precursor tehnologic al Square Kilometer Array (SKA), un imens ansamblu de antene radio împărțit între Australia și Africa de Sud. Este, așadar, potrivit ca și Africa de Sud să aibă propriul său observator precursor SKA, sub forma MeerKAT, inițial numit Karou Radio Telescope, situat în Parcul Național Meerkat din țară.

Un cerc radio ciudat ridică multe semne de întrebare

În noiembrie 2022, astronomii conduși de Cristobal Bordiu, de la Observatorul Catania din Italia, au observat ceva neobișnuit în observațiile realizate cu MeerKAT. Era un ORC, dar nu era în locul unde ar trebui să fie. Anterior acestei descoperiri, toate ORC-urile fuseseră găsite la latitudini galactice înalte, adică deasupra planului galaxiei noastre, Calea Lactee, sugerând că sunt fie foarte aproape de noi în galaxie, fie extragalactice. De fapt, câteva ORC-uri conțin o galaxie în centrul inelului, și se crede că acestea au fost produse de o explozie din acea galaxie, posibil dintr-un eveniment de formare a stelelor care a dus la numeroase supernove sau o fuziune dintre două găuri negre supermasive care a generat un impuls de energie.

Acest nou ORC, însă, se află la doar șase grade deasupra planului galaxiei noastre, chiar în Calea Lactee, așa cum este prezentată pe cer. Mai mult, din punctul nostru de vedere, pare să fie destul de aproape de centrul galactic. Totuși, aceasta ar putea fi doar o coincidență, ar putea fi mult mai aproape sau mult mai departe decât centrul galaxiei noastre, care se află la 26.000 de ani-lumină distanță, indică Live Science.

Face parte Kýklos, cercul radio, din galaxia noastră?

Acest cerc radio ciudat, catalogat drept J1802–3353, a fost poreclit Kýklos de către descoperitorii săi, un cuvânt care înseamnă „cerc” în greacă. Kýklos se întinde pe 80 de secunde de arc pe cer (o secundă de arc este a 3.600-a parte dintr-un grad). Inelul în sine este vizibil doar la lungimi de undă radio, unde este slab, neuniform, subțire (doar 6 secunde de arc grosime) și aproape un cerc perfect. Spectrul său radio este surprinzător de plat, ceea ce înseamnă că nu are linii spectrale notabile, spre deosebire de ORC-urile anterioare asociate cu galaxii.

Echipa lui Bordiu a realizat că acest cerc radio ciudat ar putea fi ceva nou, dar înainte de a determina acest lucru, a trebuit să excludă alte posibilități. Misiunea Gaia a Agenției Spațiale Europene a catalogat trei galaxii care se află întâmplător în interiorul lui Kýklos pe cer. Una dintre galaxii se află la doar 3 secunde de arc de centrul inelului, dar dacă Kýklos a fost produs de această galaxie, ar fi dificil de explicat de ce are un spectru atât de plat comparativ cu alte ORC-uri conectate la galaxii.

Este Kýklos o rămășiță de supernovă?

Dacă Kýklos nu este extragalactic, atunci trebuie să fie în galaxia noastră, Calea Lactee, ceea ce sugerează o origine stelară. Rămășițele de supernovă sunt adesea structuri nebuloase rotunde produse de unda de șoc a unei stele explodate care se ciocnește cu gazul și praful din mediul interstelar.

Totuși, rămășițele de supernova produc de obicei și raze X, iar niciun fel de raze X nu au fost detectate venind din Kýklos. Deși mai mulți pulsari, care sunt stele neutronice ce se învârt, create de unele supernove, au fost detectați în interiorul inelului din punctul nostru de vedere, nu avem informații despre distanța lor pentru a spune dacă sunt conectați la inel sau dacă locația lor este pur și simplu o coincidență de linie de vedere.

Este acest cerc radio ciudat o nebuloasă planetară?

Poate că Kýklos este o nebuloasă planetară, care este învelișul expulzat al unei stele asemănătoare cu Soarele, aflată în faza de moarte. O nebuloasă planetară crește de obicei până la aproximativ 3 ani-lumină în lățime înainte de a se dispersa; dacă Kýklos ar fi o nebuloasă planetară, ar trebui să fie una anormal de mare sau să fie relativ aproape de noi, pentru a apărea cu o lățime de 80 de secunde de arc pe cer. (Pentru comparație, probabil cea mai faimoasă nebuloasă planetară este Nebuloasa Inel din constelația Lyra, care are o lățime de 230 de secunde de arc la o distanță de 2.200 de ani-lumină.) Totuși, o nebuloasă planetară produce emisii optice, în special în lumina hidrogen-alfa, dar nu s-a detectat nicio astfel de lumină.

În schimb, este posibil ca inelul să fi fost produs de o stea masivă și instabilă, în special de o stea Wolf-Rayet. Deoarece o stea Wolf-Rayet este atât de masivă, ea poate genera un vânt puternic de radiații care își suflă straturile exterioare adânc în spațiu, reducându-și masa și făcând-o mai stabilă. Stelele Wolf-Rayet sunt adesea recunoscute fie prin nebuloasa pe care o creează, fie prin compoziția lor; odată ce învelișul de hidrogen este îndepărtat, elementele mai grele, cum ar fi heliul și oxigenul, din straturile lor mai profunde, sunt expuse.

Stele Wolf-Rayet

Deși nu există nicio nebuloasă Wolf-Rayet evidentă în interiorul lui Kýklos, acest lucru nu este o problemă, deoarece vântul rapid de radiații al unei stele Wolf-Rayet distruge rapid nebuloasa prăfoasă din apropierea sa. Praful mai rece, aflat mai departe, ar supraviețui și ar radia la 24 microni, dar echipa lui Bordiu subliniază că nu există date disponibile la această lungime de undă pentru a putea spune dacă acest praf mai rece este prezent sau nu. Totuși, există alte dovezi care susțin scenariul unei stele Wolf-Rayet, și anume spectrul plat, foarte tipic pentru acest tip de stea care pierde masă.

„Pe baza datelor limitate disponibile în prezent, caracteristicile morfologice și spectrale ale lui Kýklos par a fi mai consistente cu cele ale unei stele Wolf-Rayet”, a scris echipa lui Bordiu în lucrare.

Este adevărat că o stea Wolf-Rayet nu a fost încă identificată în interiorul lui Kýklos. Există o stea strălucitoare, HD 164455, dar nu este o stea Wolf-Rayet. Gaia a identificat trei alți candidați stelari, inclusiv o stea albastră aflată la 24.500 de ani-lumină distanță de noi. Dacă aceasta este sursa lui Kýklos, atunci la acea distanță inelul ar avea aproximativ 10 ani-lumină în diametru. Cu toate acestea, nu există date spectrale despre această stea care să arate dacă este o stea Wolf-Rayet sau nu.

Pasul următor ar fi să se continue cercetările cu telescopul spațial James Webb și să se obțină acele date pentru a rezolva misterul lui Kýklos.

Descoperirile au fost acceptate pentru publicare în revista Astronomy & Astrophysics, iar o versiune preliminară este disponibilă pe arXiv.

Vă recomandăm să citiți și:

Saturn a aruncat o cometă în afara Sistemului Solar

Harta „Pădurii de Hidrogen” sprijină teoria existenței materiei întunecate

Coroana Soarelui este ciudat de fierbinte, iar o sondă de la NASA a făcut o descoperire surpriză

Oamenii de știință au descoperit razele gamma cu cea mai mare energie din Univers