Астрономи пояснили, як утворюються гігантські “дивні радіокола”
“Дивні радіокола” – незвичайні космічні об’єкти, виявлені чотири роки тому. Група дослідників уперше вивчила одне з них в оптичному діапазоні та змоделювала ймовірну історію його формування.
У 2019 році радіоінтерферометр ASKAP засік незвичайні космічні об’єкти в радіодіапазоні – гігантські тьмяні кільця діаметром у кілька сотень кілопарсек (близько мільйона світлових років). Для порівняння: діаметр нашої галактики Чумацький Шлях становить приблизно 30 кілопарсек (близько 105 тисяч світлових років).
Незвичайні структури спершу прийняли за помилку спостережень нового інструменту, але незабаром ще одне “дивне радіоколо” (odd radio circle) вдалося знайти в архівних даних радіотелескопа GMRT. Саме цей ORC 4, єдиний виявлений у північній небесній півкулі, став об’єктом нового дослідження. Міжнародна група вчених, що займається галактиками зі спалахами зореутворення, припустила, що кола – один із наслідків спалахів.
“Ці галактики дуже цікаві. Вони з’являються в результаті зіткнення двох великих галактик. У процесі такого злиття газ виявляється стисненим у невеликій області, що провокує спалах зореутворення. Масивні зірки швидко згорають і, вмираючи, викидають свою газову оболонку”, – пояснила керівник дослідження Елісон Коїл, професор астрономії та астрофізики з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго (США).
Коли поруч вибухає велика кількість наднових, “газовий вітер” досягає таких масштабів і швидкостей (до двох тисяч кілометрів на секунду), що починає розганяти газ самої галактики. Саме так, згідно з однією з гіпотез, і утворюються “дивні радіокола”
Серед інших гіпотез: злиття надмасивних чорних дір, планетарні туманності та галактики з незвичайною будовою. Але за одними лише радіоданими неможливо підтвердити або спростувати будь-яку з версій. Тому група Коїл провела спостереження за ORC 4 в оптичному діапазоні, використовуючи спектрограф обсерваторії Кека (Гаваї).
Так вчені побачили величезну кількість нагрітого і стисненого газу – набагато більше, ніж буває в середньостатистичній галактиці. Пояснити особливості вдалося за допомогою комп’ютерного моделювання. Результати роботи опубліковані в журналі Nature.
Виявилося, “дивні радіокола” утворюються за взаємодії двох ключових чинників: масивного потоку газу, що вилітає з галактики, і низької густини газу в околицях.
Тоді після вибуху наднових, коли затихає “вітер”, гарячий газ продовжує розлітатися на всі боки. Розріджений газ в околицях не може його зупинити. Формується те саме радіоколо. При цьому холодніший газ починає “падати” в галактику на зворотній ударній хвилі, що видно в спектральних спостереженнях.
За даними спостережень, більшості зірок в ORC 4 приблизно по шість мільярдів років. Спалах зореутворення закінчився близько мільярда років тому. Як показало комп’ютерне моделювання, що покрило 750 мільйонів років, “вітер” припинився через 200 мільйонів років після спалаху.
Автори дослідження зазначили, що нехай “дивні радіокола” доволі рідкісні, їхнє вивчення допоможе розібратися в еволюції масивних галактик.
