Bärbel Koribalski / ASKAP, Autore previsto

Nel settembre 2019, la mia collega Anna Kapinska ha tenuto una presentazione mostrando oggetti interessanti che aveva trovato durante la navigazione dei nostri nuovi dati radioastronomici. Aveva iniziato a notare forme molto strane che non poteva adattarsi facilmente a nessun tipo noto di oggetto.

Tra questi, etichettato da Anna come WTF?, era l'immagine di un cerchio spettrale di emissioni radio, sospeso nello spazio come un anello di fumo cosmico. Nessuno di noi aveva mai visto niente di simile prima e non avevamo idea di cosa fosse. Pochi giorni dopo, il nostro collega Emil Lenc ne trovò un secondo, ancora più inquietante di quello di Anna.

Lo spettrale ORC1 (fuzz blu / verde), su uno sfondo di galassie a lunghezze d'onda ottiche. C'è una galassia arancione al centro dell'ORC, ma non sappiamo se fa parte dell'ORC o solo una coincidenza casuale. Immagine di Bärbel Koribalski, basata sui dati ASKAP, con l'immagine ottica del [Dark Energy Survey] (https://www.darkenergysurvey.org), Autore previsto

Anna ed Emil stavano esaminando le nuove immagini dalle nostre osservazioni pilota per il Mappa evolutiva dell'universo (EMU) progetto, realizzato con la rivoluzionaria novità CSIRO Telescopio Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP).

L'EMU intende sondare audacemente parti dell'Universo dove nessun telescopio è mai giunto prima. Può farlo perché ASKAP può rilevare ampie fasce di cielo molto rapidamente, sondando a una profondità precedentemente raggiunta solo in minuscole aree di cielo ed essendo particolarmente sensibile a oggetti deboli e diffusi come questi.

Ho previsto a un paio di anni fa questa esplorazione dell'ignoto avrebbe probabilmente fatto scoperte inaspettate, che ho chiamato WTF. Ma nessuno di noi si aspettava di scoprire qualcosa di così inaspettato, così rapidamente. A causa degli enormi volumi di dati, mi aspettavo che le scoperte sarebbero state fatte utilizzando l'apprendimento automatico. Ma queste scoperte sono state fatte con una buona occhiata vecchio stile.

Caccia ORC

Il nostro team ha cercato il resto dei dati a occhio e abbiamo trovato alcuni altri misteriosi blob rotondi. Li abbiamo soprannominati ORC, che sta per "circoli radio dispari". Ma la grande domanda, ovviamente, è: "cosa sono?"

All'inizio abbiamo sospettato un artefatto dell'immagine, forse generato da un errore del software. Ma abbiamo presto confermato che sono reali, usando altri radiotelescopi. Non abbiamo ancora idea di quanto siano grandi o lontani. Potrebbero essere oggetti nella nostra galassia, forse di pochi anni luce di diametro, oppure potrebbero essere lontani nell'Universo e forse milioni di anni luce di diametro.

Quando guardiamo nelle immagini scattate con telescopi ottici nella posizione degli ORC, non vediamo nulla. Gli anelli di emissione radio sono probabilmente causati da nuvole di elettroni, ma perché non vediamo nulla nelle lunghezze d'onda visibili della luce? Non lo sappiamo, ma trovare un puzzle come questo è il sogno di ogni astronomo.

Sappiamo cosa non sono

Abbiamo escluso diverse possibilità per ciò che potrebbero essere gli ORC.

Potrebbero essere resti di supernova, le nuvole di detriti lasciate quando una stella nella nostra galassia esplode? No. Sono lontani dalla maggior parte delle stelle della Via Lattea e ce ne sono troppe.

Potrebbero essere gli anelli di emissione radio a volte visti nelle galassie in fase di intenso raffiche di formazione stellare? Di nuovo, no. Non vediamo alcuna galassia sottostante che ospiterà la formazione stellare.

Potrebbero essere i lobi giganti dell'emissione radio in cui vediamo galassie radio, causato da getti di elettroni che schizzano fuori dai dintorni di un buco nero supermassiccio? Non probabile, perché le ORC sono distintamente circolari, a differenza delle nuvole aggrovigliate che vediamo nelle galassie radio.

Potrebbero essere Anelli di Einstein, in cui le onde radio di una galassia lontana vengono piegate in cerchio dal campo gravitazionale di un ammasso di galassie? Ancora no. Gli ORC sono troppo simmetrici e non vediamo un ammasso al loro centro.

Un vero mistero

Nei nostri carta Riguardo agli ORC, che sarà pubblicato nelle Pubblicazioni dell'Astronomical Society of Australia, esaminiamo tutte le possibilità e concludiamo che questi blob enigmatici non assomigliano a qualcosa di cui già sappiamo.

Quindi abbiamo bisogno di esplorare cose che potrebbero esistere ma non sono state ancora osservate, come una vasta onda d'urto da un'esplosione in una galassia lontana. Tali esplosioni potrebbero avere qualcosa a che fare con radio veloci, o la stella di neutroni e le collisioni di buchi neri che generano onde gravitazionali.

O forse sono qualcos'altro completamente. Due scienziati russi hanno pareggiato suggerimenti Gli ORC potrebbero essere le "gole" dei wormhole nello spaziotempo.

Dalla manciata che abbiamo trovato finora, stimiamo che ci siano circa 1,000 ORC nel cielo. Il mio collega Bärbel Koribalski osserva che la ricerca è ora in corso, con telescopi in tutto il mondo, per trovare più ORC e ​​capire la loro causa.

È un lavoro complicato, perché gli ORC sono molto deboli e difficili da trovare. Il nostro team sta facendo un brainstorming su tutte queste idee e altro ancora, sperando nel momento eureka in cui uno di noi, o forse qualcun altro, ha improvvisamente il lampo di ispirazione che risolve il puzzle.

È un momento emozionante per noi. La maggior parte della ricerca astronomica ha lo scopo di affinare la nostra conoscenza dell'Universo o di testare le teorie. Molto raramente abbiamo la sfida di imbatterci in un nuovo tipo di oggetto che nessuno ha mai visto prima e di cercare di capire di cosa si tratta.

È un fenomeno completamente nuovo o qualcosa che già conosciamo ma visto in modo strano? E se è davvero completamente nuovo, come cambia la nostra comprensione dell'Universo? 

L'autore

Ray Norris, Professore, Scuola di Scienze, Western University di Sydney

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.

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