由印度孟買大學(xué)和RAD@home天文協(xié)作團(tuán)體領(lǐng)銜的國(guó)際科研小組，近日利用歐洲最靈敏的低頻射電望遠(yuǎn)鏡LOFAR，發(fā)現(xiàn)了距離地球數(shù)十億光年外的巨大“雙環(huán)”射電結(jié)構(gòu)。這一發(fā)現(xiàn)不僅刷新了“奇異射電環(huán)”（ORC）最遠(yuǎn)及最強(qiáng)記錄，更對(duì)宇宙中活動(dòng)現(xiàn)象理論帶來(lái)了沖擊。

ORC是一種近年來(lái)才被發(fā)現(xiàn)的射電能量環(huán)結(jié)構(gòu)，迄今已確認(rèn)寥寥數(shù)例，每個(gè)環(huán)直徑約為銀河系的10至20倍。其本質(zhì)是高速運(yùn)動(dòng)的磁化等離子體，過(guò)去一般認(rèn)為由超大質(zhì)量黑洞或星系碰撞引發(fā)沖擊波形成。

最新發(fā)表在《皇家天文學(xué)會(huì)月報(bào)》的研究指出，一些ORC的產(chǎn)生或許與螺旋星系內(nèi)部發(fā)出的“超級(jí)風(fēng)”有關(guān)。所謂超級(jí)風(fēng)，是由星系內(nèi)活躍區(qū)域驅(qū)動(dòng)的強(qiáng)大等離子體流，能夠吹出巨量帶電粒子，塑造了這些神秘的射電環(huán)。

本次揭示的源體RAD J131346.9+500320，紅移值約為0.94，意味著觀測(cè)到的是宇宙剛過(guò)一半年齡時(shí)的景象。這一對(duì)象不僅是迄今發(fā)現(xiàn)最遙遠(yuǎn)、最強(qiáng)的ORC，還罕見地同時(shí)擁有兩個(gè)交錯(cuò)的環(huán)，僅在歷史上第二次被發(fā)現(xiàn)。同樣值得關(guān)注的是，這也是首次通過(guò)公眾科學(xué)和LOFAR合作新發(fā)現(xiàn)的ORC。

LOFAR作為歐洲前沿射電望遠(yuǎn)鏡，由數(shù)十萬(wàn)根天線組成，通過(guò)協(xié)同干涉技術(shù)，在10-240兆赫低頻段對(duì)天空展開大范圍高精度巡天，使科學(xué)家能回溯至星系和恒星形成初期。

除了這例ORC，RAD@home協(xié)作團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)了兩例巨型射電結(jié)構(gòu)。其中RAD J122622.6+640622物體跨度近300萬(wàn)光年，擁有一條受外力偏折的射電噴流，最終形成直徑達(dá)10萬(wàn)光年的耀眼射電環(huán)；另一星系RAD J142004.0+621715寬約140萬(wàn)光年，一側(cè)有射電環(huán)，另一側(cè)有較狹窄噴流。兩者均位于星系團(tuán)內(nèi)，周圍充滿高溫等離子體。高速噴流與炙熱環(huán)境的相互作用，有可能雕塑出這些壯觀的宇宙環(huán)結(jié)構(gòu)。

所有新發(fā)現(xiàn)的天體所在星系團(tuán)質(zhì)量約為100萬(wàn)億個(gè)太陽(yáng)，被推測(cè)磁化等離子體噴流與周圍炙熱物質(zhì)的交互是形成稀有復(fù)雜宇宙環(huán)的關(guān)鍵。

論文作者之一、波蘭國(guó)家核研究中心的Pratik Dabhade博士表示：“這些發(fā)現(xiàn)證明ORC和射電環(huán)并非孤立奇觀，而是黑洞噴流、風(fēng)及環(huán)境共同作用下的等離子體家族結(jié)構(gòu)。即便在如今計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用的時(shí)代，人類對(duì)圖像模式的敏銳識(shí)別依然不可或缺?！?/p>

展望未來(lái)，隨著平方公里陣列SKA等新設(shè)施上線，科學(xué)家預(yù)計(jì)會(huì)發(fā)現(xiàn)更多ORC。同時(shí)，新的光學(xué)巡天如暗能量光譜儀和魯賓天文臺(tái)的大型巡天望遠(yuǎn)鏡將幫助揭示這些環(huán)的紅移和星系環(huán)境，解答其形成與演化機(jī)制。

目前，這三例由公眾科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的宇宙環(huán)，為揭開宇宙謎團(tuán)邁出了重要一步。

編譯自/ScitechDaily