無線電波訊號探測到太空 4 個神秘圓形物體,天文學家無解

作者 | 發布日期 2020 年 07 月 12 日 9:04 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 Telegram share ! follow us in feedly


不是超新星遺跡、行星狀星雲或任何已知的東西,一個國際天文團隊發現宇宙中 4 個未知的新型天體,只能透過電波望遠鏡顯現,於 X 射線、可見光或紅外望遠鏡下都完全不可見,天文學家暫時將之命名為怪異電波環 ORC(Odd Radio Circle)。

在無線電波圖像中,圓形特徵並不罕見,超新星殘骸、行星狀星雲、氣體殼或原行星盤、恆星形成星系(star-forming galaxy)等,在電波望遠鏡中看起來都是圓形物體,假如望遠鏡未正確校準或圖像處理不乾淨時,成像偽影也會產生圓形特徵,需要另一台望遠鏡加以檢測驗證對象是什麼。

然而當西雪梨大學(Western Sydney University)天文學家 Ray Norris 領導的團隊,利用澳洲平方公里陣列(Square Kilometre Array,SKA)掃描天空、對數百萬個無線電源進行梳理時,卻發現一種無法被歸類的新型圓形物體,暫命名為怪異電波環 ORCs(Odd Radio Circles)。

發現前 3 個 ORC 時,研究人員可能還會懷疑儀器哪裡故障了,但當科學家發現位於印度的巨米波電波望遠鏡(Giant Metrewave Radio Telescope,GMRT)早在 2013 年就也收集到 ORC 數據時,就排除了平方公里陣列故障引起讀數異常的可能性。

這 4 個 ORC 與銀河系平面相距一定距離,直徑約 1 弧分,大約是夜空中月球大小的 3%(但我們不知道它們實際距離多遠,所以這數字可能沒有多大意義);此外,4 個 ORC 僅能在無線電波段中發現,在 X 射線、光學或紅外波段中都完全不可見。

如果懷疑 ORC 與星系活動有關,只有其中 2 個 ORC 中心有可見光星系,ORC 3 看起來還有些不同,和另外幾個 ORC 相比,ORC 3 更像一個均勻圓盤,這描述聽起來可能有點像超新星殘骸或行星狀星雲,研究人員當然也想到了,然而如果 ORC 是行星狀星雲,前者的無線電頻譜指數卻與後者的不一致。

假如是超新星遺跡,問題在於量。平方公里陣列的調查任務僅觀察一小片天空,卻檢測到 3 個 ORC,按照這分布密度推算,銀河系中至少需要有 50,000 個超新星殘骸——可我們目前只知道約 350 個。

研究團隊認為,ORC 也許是位在銀河系之外的巨大球形衝擊波,而能遺留下這種衝擊波的瞬態事件可能有快速電波爆發、伽馬射線暴或中子星合併等。

除了上述事件,ORC 也可能是從不同方向觀察到的耀變體(blazar)噴流,目前團隊還確定了另外 6 個有機會被追蹤的 ORC,希望能進一步解開這奇怪現象。我們還有更好的電波望遠鏡嗎?論文預印本可先上《arXiv》網站上預覽。

(首圖來源:擷取自論文預印本