根據(jù)在南非使用MeerKAT射電望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀測(cè)的天文學(xué)家的說法,一種神秘的射電光環(huán)可能由一種大質(zhì)量恒星創(chuàng)造,這種恒星擁有強(qiáng)大的輻射風(fēng),將其外層吹散。
2019年,使用澳大利亞平方公里陣列探路者望遠(yuǎn)鏡(ASKAP)進(jìn)行調(diào)查的天文學(xué)家注意到了幾個(gè)奇怪的射電光環(huán),這些光環(huán)在其他任何光波長上都無法探測(cè)到,并且沒有明顯的來源。天文學(xué)家稱它們?yōu)椤捌娈惿潆娙Α保∣dd Radio Circles),簡(jiǎn)稱ORCs。
目前已知的ORCs數(shù)量很少,但現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的ORC,它打破了所有規(guī)則。
ASKAP是平方公里陣列(SKA)的技術(shù)前身,后者將是一個(gè)巨大的射電碟和天線陣列,分布在澳大利亞和南非之間。因此,南非擁有自己的SKA前身觀測(cè)站——MeerKAT,最初稱為Karou射電望遠(yuǎn)鏡,位于該國的Meerkat國家公園。
正是在2022年11月使用MeerKAT進(jìn)行的觀測(cè)中,由意大利卡塔尼亞天文臺(tái)的Cristobal Bordiu領(lǐng)導(dǎo)的天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一些不尋常的東西。這是一個(gè)ORC,但它并不在預(yù)期的位置。在此之前,所有已知的ORCs都被發(fā)現(xiàn)在銀河緯度較高的位置。換句話說,它們位于我們銀河系平面的上方,這意味著它們要么在我們銀河系內(nèi)非常靠近我們,要么是銀河系外的。事實(shí)上,幾個(gè)ORCs的中間包含有一個(gè)星系,這些ORCs被認(rèn)為是由那個(gè)星系的爆發(fā)產(chǎn)生的,可能是由導(dǎo)致許多超新星的恒星暴增事件,或者是兩個(gè)超大質(zhì)量黑洞合并產(chǎn)生的能脈沖。
然而,這個(gè)新的ORC僅位于我們銀河系平面上方六度,就在天空中呈現(xiàn)的銀河系中。此外,從我們的視角來看,它似乎非常靠近銀河中心。然而,這可能只是一個(gè)巧合——它可能比銀河系中心近得多,也可能遠(yuǎn)得多,銀河系中心距離我們26,000光年。
這個(gè)被編入目錄的ORC,編號(hào)為J1802-3353,被其發(fā)現(xiàn)者昵稱為Kyklos,這個(gè)詞在希臘語中意味著“圈”。Kyklos在天空中跨越80角秒——一角秒是1/3600度。光環(huán)本身只在射電波段可見,在這里它是微弱的、不均勻的、薄的(只有6角秒厚)且?guī)缀跏峭昝赖膱A形。它的射電頻譜出奇地平坦,這意味著它沒有任何顯著的譜線,與以前的ORCs不同。
Bordiu的團(tuán)隊(duì)意識(shí)到這個(gè)ORC可能是某種新事物,但在他們能夠確定這一點(diǎn)之前,他們必須排除其他可能性。歐洲航天局的Gaia任務(wù)已經(jīng)編目了三個(gè)星系,它們恰好位于Kyklos在天空中的位置。特別是有一個(gè)星系距離光環(huán)中心僅3角秒,但如果Kyklos是由這個(gè)星系產(chǎn)生的,那么解釋為什么它與其它與星系相關(guān)的ORCs相比具有如此平坦的頻譜將是一個(gè)挑戰(zhàn)。
如果Kyklos不是銀河系外的,那么它一定位于我們的銀河系內(nèi),這表明它有一個(gè)恒星起源。超新星遺跡通常是由于爆炸恒星的沖擊波與星際介質(zhì)中的氣體和塵埃相撞而產(chǎn)生的圓形星云結(jié)構(gòu)。
然而,超新星遺跡通常也會(huì)發(fā)出X射線,而從Kyklos沒有探測(cè)到X射線。盡管從我們的視角來看,在光環(huán)內(nèi)探測(cè)到了幾個(gè)脈沖星,這些脈沖星是由一些超新星產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)中子星,但我們沒有關(guān)于它們距離的信息,無法判斷它們是否與光環(huán)有關(guān),或者它們的位置是否僅僅是視線上的巧合。
也許Kyklos是一個(gè)行星狀星云,這是一顆類似太陽的垂死恒星脫落的外殼。行星狀星云通常在分散前增長到大約3光年寬;如果Kyklos是一個(gè)行星狀星云,那么它必須是異常大的,或者離我們相當(dāng)近,才能在天空中呈現(xiàn)80角秒寬。(作為比較,可能是最著名的行星狀星云是天琴座的環(huán)狀星云,它在2200光年的距離上寬230角秒。)然而,行星狀星云會(huì)產(chǎn)生光發(fā)射,特別是在氫-alpha光中,但還沒有探測(cè)到這樣的光。
相反,也許這個(gè)光環(huán)是由一顆大質(zhì)量、不穩(wěn)定的恒星產(chǎn)生的,特別是沃爾夫-拉葉星。因?yàn)槲譅柗?拉葉星如此巨大,它能夠產(chǎn)生強(qiáng)大的輻射風(fēng),將其外層吹散到太空深處,減少其質(zhì)量并使其更穩(wěn)定。沃爾夫-拉葉星通常通過它們吹出的星云,或者通過它們的組成來識(shí)別——隨著它們的氫包層被吹散,它們更深層的重元素,如氦和氧,被暴露出來。
盡管在Kyklos內(nèi)部沒有明顯的沃爾夫-拉葉星云,但這并不是問題,因?yàn)槲譅柗?拉葉星的快速輻射風(fēng)會(huì)迅速摧毀靠近它的塵埃星云。更遠(yuǎn)的較冷塵埃會(huì)存活下來,并在24微米處輻射,但Bordiu的團(tuán)隊(duì)指出,目前還沒有這個(gè)波長的數(shù)據(jù),無法確定這種較冷的塵埃是否存在。然而,有其他證據(jù)支持沃爾夫-拉葉星情景,那就是非常典型的平坦頻譜,這是這種恒星脫落質(zhì)量的典型特征。
“根據(jù)目前有限的數(shù)據(jù),Kyklos的形態(tài)和光譜特征似乎更符合沃爾夫-拉葉星殼的特征,”Bordiu的團(tuán)隊(duì)在他們的研究論文中寫道。確實(shí),Kyklos內(nèi)部尚未確定沃爾夫-拉葉星。有一顆亮星,HD 164455,但它不是沃爾夫-拉葉星。Gaia已經(jīng)確定了三個(gè)其他恒星候選者,包括一個(gè)距離我們24500光年的藍(lán)色恒星。如果這是Kyklos的來源,那么在那個(gè)距離上,光環(huán)的直徑將大約為10光年。然而,關(guān)于這顆恒星的光譜數(shù)據(jù)尚無,無法判斷它是否是沃爾夫-拉葉星。
因此,下一步將使用詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行后續(xù)觀測(cè),并獲取數(shù)據(jù),以潛在地解開Kyklos的謎團(tuán)。
這些發(fā)現(xiàn)已被接受發(fā)表在《天文學(xué)與天體物理學(xué)》雜志上,預(yù)印本版本可在arXiv上獲得。
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺(tái)“網(wǎng)易號(hào)”用戶上傳并發(fā)布,本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.