天文学家利用新图像探测来自深空的神秘射线圈

首先来了解一个小小的背景故事。2019年，天文学家Anna Kapinska正在翻阅CSIRO的澳大利亚平方千米阵探路者的数据以寻找射电望远镜可能偶然发现的不寻常提艾难题。她开始整理一份 “WTF？”的清单，在她的宇宙奇观清单中包含了一个全新的、不寻常的天体：一个距离地球约10亿光年的微弱、幽灵般的圆形。几天后，另一位天文学家Emil Lenc查看了同样的数据并发现了第二个这样的圆圈。研究人员将这些天体称为“奇怪射电圈（ORCs）”。

Lenc向澳大利亚首席科学机构CSIRO和西悉尼大学的天体物理学家Ray Norris展示了他的发现。他在他的电脑屏幕上调出了ORC的图像，它看起来有点像超新星的残余物，即一颗恒星爆炸后留下的结构，然而数据并不符合。

“我们很快就意识到这确实是一个相当不同的东西，”Norris说道，“这是非常新的东西。”

让事情变得有趣的是，它们只在射电望远镜中可见。这些圆圈不会出现在X射线望远镜或红外线波长中。

从那时起，研究人员截止到目前已经找到并描述了五个不同的ORC，它们都来自空间的类似区域。但由Lenc首次发现的ORC1是一篇新论文的主题，它将发表在《Monthly Notices of the Royal Astronomical Society》上。

最新的研究使用了由南非射电天文台操作的MeerKAT。该望远镜阵列由64个碟形天线组成，用于监听来自深空的无线电信号，重要的是，它可以比ASKAP能更详细地聚焦在ORC1上。此外，它还允许研究人员确定偏振，这对了解该现象的磁场至关重要。

通过使用MeerKAT，研究小组已经拍摄到ORC的最高分辨率图像。Norris指出：“它们向我们展示了ORC1中的结构，我们以前并不知道它的存在。”在上面的图片中可以看到两次观测之间质量的明显差异。ASKAP和MeerKAT的工作有点像福尔摩斯和华生二人组，它们为解开ORC的宇宙之谜各自贡献自己的力量。

那么这些望远镜是否已经解决了这个问题？新的图像是否揭示了ORC的真实性质？遗憾的是--没有。然而，它们确实有助于加强几个主要候选者的证据。

Norris认为ORCs是在一个极其遥远的星系中的超大质量黑洞合并后产生的冲击波。射电圈是一个不断扩大的气体泡，其在边界处相互作用并激发电子从而产生我们地球上的望远镜所发现的微弱信号。如果这种单一的碰撞引发了ORC，那么我们就会期望在其中心看到超大质量黑洞。

为了更好地了解自己的理论，Norris表示将提议使用智利的极大型望远镜以用光学波长而非无线电来观察ORC1。

据悉，另一个提出的理论是，ORCs是由“星爆终止冲击”产生。一段时间以前，ORC1中的中心星系经历了一段巨大的恒星形成和爆炸活动。“随着所有这些恒星的爆炸，你在星系中得到了一个巨大的气体过压，并且它爆炸了，”Norris说道。他指出，这可能会导致类似于ASKAP和MeerKAT观察到的无线电圈。

但到目前为止，这两种情况都不能完美地解释一个ORC--所以它们可能完全是别的东西。而且故事中还有一个潜在的问题。在迄今为止发现的五个ORC中，ORC2和ORC3似乎有点不同。它们靠得很近且很可能有关系。Norris和其他人正在研究这对ORC以此来区别于一对单一的ORC。

Norris表示，由于ORCs非常罕见且非常微弱，所以有很多关于它们可能是什么的理论化和猜测。“你要做的是努力获得证据，从而将这些猜测变成合理的论据。”