這張多波長(zhǎng)的三葉ORC(奇數(shù)無(wú)線電圈)圖像結(jié)合了白色和黃色的DESI(暗能量光譜儀器)遺留調(diào)查的可見(jiàn)光觀測(cè)，藍(lán)色的xmm -牛頓x射線，紅色的ASKAP(澳大利亞平方公里陣列探路者)的無(wú)線電。來(lái)源:X. Zhang和M. Kluge (MPE)， B. Koribalski (CSIRO)

　　新的觀測(cè)顯示，三葉草奇射電圈的x射線輻射是1與合并的星系群有關(guān)，為這些神秘的宇宙結(jié)構(gòu)提供了新的見(jiàn)解。

　　天文學(xué)家在一些星系周?chē)l(fā)現(xiàn)了巨大的圓形射電特征，來(lái)源不明。現(xiàn)在，對(duì)一個(gè)被稱為三葉草的星系的新觀察表明，它是由星系群碰撞產(chǎn)生的。

　　在不同的光線下研究這些結(jié)構(gòu)，統(tǒng)稱為orc(奇怪的無(wú)線電圈)，為科學(xué)家們提供了一個(gè)探索從超音速?zèng)_擊波到黑洞行為的一切的機(jī)會(huì)。

　　“這是第一次有人看到與ORC有關(guān)的x射線發(fā)射，”領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的德國(guó)加興馬克斯普朗克地外物理研究所的天體物理學(xué)家Esra Bulbul說(shuō)。“這是解開(kāi)立體式飛船組成秘密的鑰匙。”

　　一篇描述這一結(jié)果的論文發(fā)表在4月30日的《天文學(xué)與天體物理學(xué)快報(bào)》上。

　　偶然的發(fā)現(xiàn)

　　直到2021年，沒(méi)有人知道獸人的存在。由于技術(shù)的改進(jìn)，無(wú)線電探測(cè)變得足夠靈敏，可以捕捉到這種微弱的信號(hào)。在幾年的時(shí)間里，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了八個(gè)這樣的奇怪結(jié)構(gòu)，它們隨機(jī)分布在我們的星系之外。每一個(gè)都大到足以包裹整個(gè)星系，有時(shí)甚至是幾個(gè)星系。

　　“產(chǎn)生如此巨大的射電輻射所需的能量非常強(qiáng)大，”布爾說(shuō)。“一些模擬可以再現(xiàn)它們的形狀，但不能再現(xiàn)它們的強(qiáng)度。沒(méi)有模擬可以解釋如何創(chuàng)造獸人。”

　　這是迄今為止發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)ORC(奇怪的無(wú)線電圈)的圖像，被恰當(dāng)?shù)胤Q為ORC-1，它將南非MeerKAT望遠(yuǎn)鏡的無(wú)線電觀測(cè)結(jié)果以綠色覆蓋在國(guó)際暗能量調(diào)查項(xiàng)目的光學(xué)和紅外地圖上。來(lái)源:J. English (U. Manitoba)/EMU/MeerKAT/DES(CTIO)

　　當(dāng)Bulbul得知ORCs還沒(méi)有在x射線光下進(jìn)行研究時(shí)，她和博士后研究員Xiaoyuan Zhang開(kāi)始仔細(xì)研究來(lái)自eROSITA(利用成像望遠(yuǎn)鏡陣列進(jìn)行擴(kuò)展倫琴調(diào)查)的數(shù)據(jù)，eROSITA是德國(guó)/俄羅斯的軌道x射線望遠(yuǎn)鏡。根據(jù)不到7分鐘的觀察時(shí)間，他們注意到一些x射線的發(fā)射，似乎來(lái)自三葉草號(hào)。

　　這給了他們足夠的理由來(lái)組建一個(gè)更大的團(tuán)隊(duì)，并確保額外的xmm -牛頓望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)時(shí)間。xmm -牛頓是歐洲航天局(ESA)的一個(gè)項(xiàng)目，由美國(guó)宇航局(NASA)資助。

　　“我們被分配了大約五個(gè)半小時(shí)，數(shù)據(jù)是在11月的一個(gè)深夜拿到的，”布爾說(shuō)。“我把它轉(zhuǎn)發(fā)給了小原，第二天早上他來(lái)到我的辦公室說(shuō)，‘發(fā)現(xiàn)了’，我就開(kāi)始?xì)g呼起來(lái)!”

　　“我們真的很幸運(yùn)，”張說(shuō)。“在eROSITA觀測(cè)中，我們?cè)贠RC附近看到了幾個(gè)可能的x射線點(diǎn)源，但不是xmm -牛頓觀測(cè)到的擴(kuò)展發(fā)射。事實(shí)證明，eROSITA的信息來(lái)源不可能來(lái)自三立葉飛船，但這足以讓我們仔細(xì)研究一下。”

　　閑逛的星系

　　x射線的發(fā)射追蹤了星系群內(nèi)氣體的分布，就像警察在犯罪現(xiàn)場(chǎng)周?chē)哪z帶一樣。通過(guò)觀察這些氣體是如何被擾亂的，科學(xué)家們確定，嵌入在三葉草中的星系實(shí)際上是兩個(gè)獨(dú)立星系群的成員，它們靠得足夠近，以至于合并在一起。發(fā)射物的溫度也暗示了所涉及的星系的數(shù)量。

　　當(dāng)星系結(jié)合時(shí)，它們的總質(zhì)量增加了它們的引力。周?chē)臍怏w開(kāi)始向內(nèi)下降，這加熱了進(jìn)入的氣體。系統(tǒng)的質(zhì)量越大，氣體的溫度就越高。

　　根據(jù)發(fā)射的x射線光譜，它的溫度大約是1500萬(wàn)華氏度，或者在800萬(wàn)到900萬(wàn)攝氏度之間。張說(shuō):“通過(guò)測(cè)量，我們推斷出三葉草ORC是由大約十幾個(gè)相互吸引在一起的星系組成的，這與我們?cè)谏羁梢?jiàn)光圖像中看到的一致。”

　　該團(tuán)隊(duì)提出，合并產(chǎn)生的沖擊波加速了粒子，從而產(chǎn)生了無(wú)線電發(fā)射。

　　“星系一直在相互作用和結(jié)合，”馬里蘭州格林貝爾特美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心的NASA xmm -牛頓項(xiàng)目科學(xué)家金·韋弗說(shuō)，他沒(méi)有參與這項(xiàng)研究。但加速粒子的來(lái)源尚不清楚。對(duì)于強(qiáng)大的無(wú)線電信號(hào)，一個(gè)有趣的想法是，過(guò)去存在的超大質(zhì)量黑洞經(jīng)歷了極端活動(dòng)，而來(lái)自古代活動(dòng)的殘余電子被這次合并事件重新加速了。”

　　雖然星系群合并很常見(jiàn)，但獸人非常罕見(jiàn)。目前還不清楚這些相互作用是如何產(chǎn)生如此強(qiáng)烈的無(wú)線電輻射的。

　　“合并構(gòu)成了結(jié)構(gòu)形成的支柱，但在這個(gè)系統(tǒng)中有一些特殊的東西可以發(fā)射無(wú)線電，”Bulbul說(shuō)。“我們現(xiàn)在還不知道它是什么，所以我們需要來(lái)自射電和x射線望遠(yuǎn)鏡的更多、更深入的數(shù)據(jù)。”

　　該小組解決了立體式獸人本質(zhì)的奧秘，但也提出了額外的問(wèn)題。他們計(jì)劃更詳細(xì)地研究立體式飛船以找出答案。

　　韋弗說(shuō):“我們可以從更徹底的觀察中學(xué)到很多東西，因?yàn)檫@些相互作用需要各種各樣的科學(xué)。”“你幾乎把我們?cè)谟钪嬷刑幚淼乃惺虑槎挤旁诹诉@個(gè)小包裹里。它就像一個(gè)迷你宇宙。”

　　參考文獻(xiàn):“三葉樹(shù)奇射電圈系統(tǒng)的星系群合并起源”，作者:E. Bulbul, X. Zhang, M. Kluge, M. br

　　根，B. Koribalski, A. Liu, E. Artis, Y. E. Bahar, F. Balzer, C. Garrel, V. Ghirardini, N. Malavasi, A. Merloni, K. Nandra, M. E. Ramos-Ceja, J. S. Sanders和S. Zelmer, 2024年4月30日，《天文學(xué)與天體物理學(xué)》。0004 - 6361/202449900 DOI: 10.1051 /