Nedavno so astronomi na radijskih posnetkih neba odkrili nenavadne obroče. Kaj so ti obroči in kako so nastali? Najnovejša opazovanja razkrivajo, da imajo obroči kompleksno strukturo, v svojem središču pa skrivajo galaksijo. Nastanek obročev je torej najverjetneje povezan z galaksijami—ampak kako?
Leta 2021 je skupina astronomov pregledovala prve posnetke novega radijskega teleskopa ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder). Med mnogimi znanimi radijskimi objekti na nebu jim je v oči padel medel, šibek obroč. Še nikoli niso videli ničesar podobnega. Kmalu so odkrili še dva podobna obroča in objekte poimenovali nenavadni radijski obroči (ang. odd radio circles—ORCs).
Obroči sevajo le v radijski svetlobi. Že prva opazovanja so namigovala na možnost, da v središču vsakega obroča leži galaksija. Obroči se torej nahajajo na velikih oddaljenostih daleč stran od Galaksije, posledično pa je tudi njihova velikost gigantska: so približno desetkrat večji od Galaksije.
Pred kratkim so si znanstveniki en obroč bolj podrobno pogledali z južnoafriškim radijskim teleskopom MeerKAT. Ta teleskop ima relativno majhno vidno polje, zato v nasprotju s teleskopom ASKAP ni primeren za iskanje obročev. Je pa MeerKAT bolj občutljiv in sposoben razločiti več podrobnosti.
Teleskop MeerKAT je razkril kompleksno strukturo nenavadnaega radijskega obroča (zelena barva). Ozadje slike je bilo posneto v vidni in infrardeči svetlobi. Avtor: Jayanne English (U. Manitoba)
Opazovanje ni razočaralo. Obroč se je na novi sliki izkazal za veliko kompleksnejšega kot na prejšnjih slikah. Verjetno ne gre za obroč temveč za sfero; podobno kot pri milnem mehurčku vidimo robove svetlejše, ker se v smeri robov nahaja več snovi. Površino sfere prepletajo številni loki. Znanstvenikom je uspelo izmeriti tudi magnetna polja v objektu s čimer so pokazali, da je rob pravzaprav udarni val, ki se giblje navzven.
Skoraj zagotovo je obroč posledica pretekle aktivnosti galaksije v središču. Galaksiji se je pred približno milijardo leti nekaj pripetilo, pri čemer je od sebe poslala močan udarni val, ki se od takrat širi skozi redek medgalaktični plin. Elektroni, ki se ujamejo v magnetne silnice udarnega vala, sevajo radijsko svetlobo ter nam slikajo podobo obroča.
Avtorji so prišli na dan s tremi scenariji, ki bi lahko vodili do udarnega vala. Najbolj zanimiv scenarij je trk dveh supermasivnih črnih lukenj znotraj galaksije. Teorija pravi, da naj bi supermasivne črne luknje rasle preko trkov in zlitij manjših črnih lukenj. A takšnega trka zaenkrat še nismo opazili. Če bi se opisan scenarij izkazal za pravilnega, bi lahko s pomočjo obročev ocenili, kako pogosto pride do takih trkov.
Druga možnost je, da se je udarni val pojavil ob nenadnem nastanku ogromnega števila zvezd. Tako mlade zvezde kot eksplozije zvezd bi lahko ustvarile galaktični veter, ki bi ob stiku z medgalaktično snovjo vodil do udarnega vala.
Posnetek radijskega obroča s teleskopoma ASKAP (levo) in MeerKAT (desno). Avtor: EMU / ASKAP / MeerKAT
Kot zadnjo možnost avtorji navajajo curek snovi, usmerjen proti nam. Galaksija v središču obroča je aktivna; iz središča galaksije, kjer se nahaja supermasivna črna luknja, se vije hiter in ogromen curek snovi. Curek se ob stiku z medgalaktično snovjo zaustavi in razpre. Če je obrnjen proti nam, bi to lahko opazili kot obroč. Ta scenarij je izmed vseh treh najmanj verjeten.
Noben izmed scenarijev ni povsem zadovoljiv. Poleg tega noben izmed scenarijev ne pojasni opaženih lokov znotraj robov. Slednji bi bili lahko posledica interakcije med udarnim valom in bližnjimi galaksijami (te se sedaj nahajajo znotraj obroča).
Zaenkrat so znanstveniki odkrili vsega skupaj pet obročev. Vsekakor bo potrebno najti več primerkov, preden bodo lahko o njih povedali kaj bolj konkretnega. Obenem bo potrebno bolj natančno pogledati galaksije v središčih obročev in poskusiti rekonstruirati njihovo zgodovino.