Odkryto najpotężniejszy i najodleglejszy nietypowy krąg radiowy (ORC), prawdopodobnie powstały w wyniku wypływów z aktywnej radiogalaktyki.
Najpotężniejszy odkryty nietypowy krąg radiowy (ORC) rozszerza granice naszej wiedzy o Wszechświecie. Astronomowie zidentyfikowali obiekt tak odległy i tak jasny, jakiego dotąd nie widziano – osobliwy pierścień promieniowania radiowego o kosmicznych rozmiarach.
Tajemnicze ORC-y (Odd Radio Circles) to jedna z najmłodszych, a zarazem najbardziej zagadkowych klas obiektów astronomicznych. Po raz pierwszy wykryto je zaledwie sześć lat temu, a do dziś znanych jest tylko kilka potwierdzonych przykładów. Większość z nich ma średnicę nawet 10–20 razy większą niż Droga Mleczna.
Te rozległe pierścienie to słabe, ale olbrzymie struktury emisji radiowej, które otaczają całe galaktyki. Widzimy je wyłącznie w paśmie promieniowania elektromagnetycznego w zakresie radiowym. Ich materia to relatywistyczna, silnie namagnesowana plazma. Wcześniejsze teorie sugerowały, że powstają w wyniku fal uderzeniowych generowanych przez łączące się supermasywne czarne dziury.
Nowe badania, opublikowane 2 października 2025 roku w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, wskazują jednak na inny mechanizm. Autorzy pracy sugerują, że tajemnicze pierścienie mogą być związane z potężnymi wypływami plazmy z radiogalaktyk spiralnych — galaktyk emitujących intensywne promieniowanie radiowe.
Odkrycia dokonał zespół z Uniwersytetu w Mumbaju przy wykorzystaniu platformy nauki obywatelskiej RAD@home Astronomy Collaboratory i potężnego instrumentu LOFAR – największego na świecie interferometrycznego radioteleskopu o czułości w zakresie niskich częstotliwości (10–240 MHz).
Nowy obiekt, oznaczony jako RAD J131346.9+500320, ma przesunięcie ku czerwieni ~0,94, co oznacza, że obserwujemy go z czasów, gdy Wszechświat miał zaledwie połowę obecnego wieku. ORC ten okazał się nie tylko najodleglejszym, ale też najpotężniejszym z dotychczas odkrytych. Co więcej, składa się z dwóch przecinających się pierścieni – to dopiero drugi taki przypadek w historii obserwacji.
Dr Ananda Hota, założycielka RAD@home Astronomy Collaboratory, skomentowała:
To odkrycie pokazuje, jak współpraca zawodowych astronomów z pasjonatami może odblokować nowe pola badań. ORC-y należą do najbardziej spektakularnych struktur, jakie kiedykolwiek widzieliśmy w kosmosie — i mogą ujawnić, jak galaktyki oraz czarne dziury rosną wspólnie.
To pierwszy ORC odkryty w ramach nauki obywatelskiej i zarazem pierwszy, który zidentyfikowano dzięki LOFAR.
Ten radioteleskop składa się z setek tysięcy prostych anten rozmieszczonych głównie w Holandii, ale i w całej Europie – również w Polsce. Dzięki interferometrycznej współpracy tych stacji interferometr, LOFAR tworzy niezwykle szczegółowy obraz nieba w zakresie niskich częstotliwości radiowych, sięgając obserwacjami aż do epoki sprzed powstania pierwszych gwiazd i galaktyk.
W tym samym projekcie naukowcy natrafili na dwa inne gigantyczne obiekty.
Pierwszy, RAD J122622.6+640622, to galaktyka o średnicy około trzech milionów lat świetlnych — ponad 25 razy większej od naszej Galaktyki. Jeden z jej strumieni nagle zakrzywia się i tworzy okazały pierścień radiowy o szerokości 100 000 lat świetlnych.
Drugi, RAD J142004.0+621715, rozciąga się na 1,4 miliona lat świetlnych i również wykazuje pierścienie emisji radiowej, powstałe na końcach strumieni cząstek.
Obie galaktyki należą do gęstych gromad galaktyk, w których potężne strumienie napotykają gorącą, milionową plazmę wypełniającą przestrzeń międzygalaktyczną — to właśnie te interakcje kształtują widowiskowe struktury.
Analizy wskazują, że wszystkie trzy nowe obiekty znajdują się w gromadach o masach rzędu 100 bilionów Słońc. To sugeruje, że zderzenia relatywistycznych strumieni i gorącej plazmy odgrywają kluczową rolę w powstawaniu rzadkich pierścieni radiowych.
Dr Patrik Dabhade z Narodowego Centrum Badań Jądrowych w Warszawie podsumował:
Te odkrycia dowodzą, że ORC i pierścienie radiowe nie są wyjątkami, lecz elementami większej rodziny struktur plazmowych, kształtowanych przez czarne dziury, ich dżety i środowiska galaktyczne. Co więcej – fakt, że to amatorzy je odnaleźli, przypomina, że ludzka intuicja wciąż ma przewagę nad algorytmami uczenia maszynowego.
W nadchodzących latach badacze spodziewają się, że dzięki teleskopowi Square Kilometre Array podobnych obiektów odkryjemy setki. Równocześnie projekty optyczne, takie jak Dark Energy Spectroscopic Instrument i teleskop LSST w Obserwatorium im. Very C. Rubin, pozwolą dokładniej badać środowiska, w których te niezwykłe pierścienie się rodzą.
Trzy nowe kolosalne struktury, odkryte nie przez automatyczne algorytmy, lecz przez uważnych miłośników astronomii, otwierają nowy rozdział w badaniach nad naturą najbardziej tajemniczych form plazmy we Wszechświecie.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Więcej informacji:
- Most powerful 'odd radio circle' to date is discovered
- RAD@home discovery of extragalactic radio rings and odd radio circles: clues to their origins
Źródło: RAS
Na ilustracji: Kadr z animacji RAD J131346.9+500320. Źródło: RAD@home Astronomy Collaboratory (India)
