Ученые предполагают, что загадочное кольцо, невидимое на всех длинах волн, кроме радио, может быть следом крайне нестабильной звезды, сбрасывающей свою оболочку.
По словам астрономов, сделавших открытие с помощью радиотелескопа MeerKAT в Южной Африке, загадочное кольцо радиоизлучения могло быть создано некой массивной звездой, внешние слои которой сдувает мощный радиационный ветер.
В 2019 году астрономы, проводившие исследование с помощью австралийского телескопа Square Kilometer Array Pathfinder, или ASKAP, заметили несколько странных колец радиосвета, необнаружимых на любой другой длине волны света и не имеющих очевидного источника. Астрономы назвали их «странными радиокругами», или сокращенно ORC.
На данный момент известно лишь несколько из них, но теперь обнаружен новый ORC, который нарушает все правила.
ASKAP — это технологический предшественник Square Kilometer Array (SKA), который будет представлять собой гигантский массив радиотарелок и антенн, разделенных между Австралией и Южной Африкой. Поэтому вполне уместно, что в Южной Африке также есть своя собственная обсерватория-предшественник SKA в форме MeerKAT, первоначально радиотелескопа Кару, расположенного в национальном парке Мееркат в стране.
Именно в наблюдениях, проведенных с помощью MeerKAT в ноябре 2022 года, астрономы во главе с Кристобалем Бордиу из обсерватории Катании в Италии заметили нечто необычное. Это был ORC, но он не там, где должен быть.
До этого открытия все предыдущие ORC были обнаружены на высоких галактических широтах. Другими словами, они находятся высоко над плоскостью нашей галактики Млечный Путь, что означает, что они либо очень близки к нам в пределах нашей галактики, либо являются внегалактическими. Действительно, несколько ORC содержат галактику в середине кольца, и считается, что эти ORC были созданы в результате выброса из этой галактики, возможно, в результате звездообразования, приведшего к появлению множества сверхновых, или слияния двух сверхмассивных черных дыр, приведшего к выбросу энергии.
Однако этот новый ORC находится всего в шести градусах над плоскостью нашей галактики, прямо в Млечном Пути, как он представлен на небе. Более того, с нашей точки зрения он кажется довольно близким к галактическому центру. Однако это может быть просто совпадением — он может быть намного ближе или намного дальше, чем центр нашей галактики, который находится на расстоянии 26 000 световых лет.
ORC, каталогизированный как J1802–3353, был назван его первооткрывателями Kýklos, что в переводе с греческого означает круг. Kýklos охватывает 80 угловых секунд на небе — одна угловая секунда составляет 1/3600 градуса. Само кольцо видно только в радиодиапазоне, где оно слабое, пятнистое, тонкое (толщиной всего 6 угловых секунд) и почти идеальное кольцо. Его радиоспектр на удивление плоский, что означает, что у него нет никаких заметных спектральных линий, в отличие от предыдущих ORC.
Команда Бордиу поняла, что этот ORC может быть чем-то новым, но прежде чем они смогли это определить, им пришлось исключить другие возможности.
Миссия Gaia Европейского космического агентства каталогизировала три галактики, которые все оказались в пределах Kýklos на небе. Одна галактика, в частности, находится всего в 3 угловых секундах от центра кольца, но если Kýklos был создан этой галактикой, то объяснить, почему у него такой плоский спектр по сравнению с другими ORC, связанными с галактиками, было бы непросто.
Если Kýklos не внегалактический, то он должен быть в нашей галактике Млечный Путь, что предполагает звездное происхождение. Остатки сверхновых часто представляют собой круглые туманные структуры, образованные ударной волной от взрывающейся звезды, сталкивающейся с газом и пылью в межзвездной среде.
Однако остатки сверхновых обычно также производят рентгеновские лучи, а рентгеновские лучи, исходящие от Kýklos, не были обнаружены. Хотя несколько пульсаров, которые являются вращающимися нейтронными звездами, созданными некоторыми сверхновыми, были обнаружены внутри кольца с нашей точки зрения, у нас нет информации о расстоянии до них, чтобы сказать, связаны ли они с кольцом или их местоположение является просто совпадением на линии прямой видимости.
Возможно, Киклос — это планетарная туманность, которая является сброшенной оболочкой умирающей звезды, похожей на Солнце. Планетарная туманность обычно вырастает примерно до 3 световых лет в ширину, прежде чем рассеяться; если Киклос был планетарной туманностью, он должен быть аномально большим или находиться достаточно близко к нам, чтобы иметь ширину в 80 угловых секунд на небе. (Для сравнения, возможно, самая известная планетарная туманность — это Кольцевая туманность в созвездии Лиры, ширина которой составляет 230 угловых секунд на расстоянии 2200 световых лет.) Однако планетарная туманность производит оптическое излучение, в частности, в свете водорода-альфа, но такой свет не был обнаружен.
Вместо этого, возможно, кольцо было создано массивной, нестабильной звездой, в частности звездой Вольфа-Райе. Поскольку звезда Вольфа-Райе настолько массивна, она способна генерировать мощный ветер излучения, который выдувает ее внешние слои глубоко в космос, уменьшая ее массу и делая ее более стабильной. Звезды Вольфа-Райе часто распознаются либо по туманности, которую они выдувают, либо по их составу — когда их водородная оболочка отбрасывается, более тяжелые элементы, такие как гелий и кислород, в их более глубоких слоях обнажаются.
Хотя туманность Вольфа-Райе не видна в пределах Киклоса, это не проблема, поскольку быстрый радиационный ветер звезды Вольфа-Райе быстро разрушает пылевую туманность, расположенную рядом с ней. Более холодная пыль, находящаяся дальше, выживала бы и излучала бы на длине волны 24 микрона, но команда Бордью указывает на то, что на этой длине волны нет данных, которые позволили бы сказать, присутствует ли эта более холодная пыль или нет. Однако есть и другие доказательства в поддержку сценария звезды Вольфа-Райе, а именно плоский спектр, который очень типичен для этого типа сбрасывающей массу звезды.
«Судя по имеющимся в настоящее время ограниченным данным, морфологические и спектральные характеристики Kýklos, по-видимому, больше соответствуют характеристикам раковины Вольфа-Райе», — написала группа Бордю в своей исследовательской статье.
Правда, звезда Вольфа-Райе еще не была идентифицирована внутри Киклоса. Есть одна яркая звезда, HD 164455, но это не звезда Вольфа-Райе. Gaia идентифицировала еще трех звездных кандидатов, включая одну голубоватую звезду, которая находится в 24 500 световых годах от нас. Если это источник Киклоса, то на таком расстоянии кольцо будет иметь около 10 световых лет в поперечнике. Однако нет никаких спектральных данных об этой звезде, чтобы сказать, является ли она звездой Вольфа-Райе или нет.
Поэтому следующим шагом станет продолжение работы с космическим телескопом Джеймса Уэбба и получение данных, которые потенциально помогут раскрыть тайну Киклоса.
Оригинал статьи можно прочитать здесь.
Больше информации о самых интересных научных открытиях и удивительных исторических фактах читайте на нашем сайте «Совятня».
Интересные новости, советы по здоровью, ответы на популярные вопросы и цитаты великих ученых ищите в Telegram.
