南非的 MeerKAT 無線電望遠鏡偵測到一個奇特的宇宙現象,一個被命名為 ORC J0356–4216 的無線電圓環。這項由魯爾大學波鴻分校的 Sam Taziaux 領導的國際團隊在 arXiv 平台上發表的詳細分析,為這些神秘結構日益增長的目錄增添了一筆紀錄。這些被稱為「奇異無線電圓環」(Odd Radio Circles, ORCs)的結構,其特徵是近乎完美的圓形,並且僅在無線電波長下可見,在光學、紅外線或 X 射線觀測中則難以捉摸。 ORC J0356–4216 呈現出對稱的雙環結構,直徑約為兩角分,相當於約 218 萬光年的物理尺度。它位於紅移為 0.494 的橢圓星系 WISEA J035609.67–421603.5 內。這些圓環顯示出 20% 至 30% 的偏振,磁場方向沿著圓環的輪廓分布。
這些宇宙圓環的確切起源仍然是天文學家持續研究和辯論的主題。目前的假說認為,ORCs 可能是活躍星系核(AGN)過去活動的殘餘,AGN 是指星系中心活躍吸積物質的超大質量黑洞。另一種可能性是,它們可能是由大規模的衝擊波所引起,這些衝擊波可能源於星系群的交互作用或合併。宿主星系的紅外線顏色與 AGN 的特徵一致,這為該理論提供了支持。
ORCs 的發現,最早於 2019 年透過澳洲平方公里陣列巡天望遠鏡(ASKAP)的數據識別出來,擴展了我們對星系演化的理解。這些結構規模巨大,橫跨數百萬光年,其稀有性表明其形成需要特定的條件。一些研究指出,ORCs 可能是由星系風吹拂形成的殼層,這些星系風可能源自大規模的超新星爆發或超大質量黑洞的合併。加州大學聖地牙哥分校的 Alison Coil 教授及其同事提出的研究認為,這些圓環是由外流的星系風形成的殼層,可能源自大規模的超新星。電腦模擬顯示,這些星系風可能已經流出星系 2 億年後才停止,透過前向衝擊波形成無線電圓環。
MeerKAT 望遠鏡憑藉其先進的能力,在這些發現中扮演了關鍵角色,提供了偵測這些微弱且不尋常無線電訊號所需的靈敏度。MeerKAT 擁有 64 個碟形天線,是南半球最大的無線電望遠鏡,也是 SKA 的前導儀器之一。其先進的能力能夠對微弱的無線電訊號進行詳細的無線電成像,並且正在擴展以進一步提高其靈敏度和解析度。對 ORC J0356–4216 等結構的持續觀測和分析,有望揭示更多關於宇宙中最引人入勝的現象及其在宏偉宇宙演化圖景中的位置。對這些現象的研究為我們提供了獨特的視角,來了解星系內部以及更廣闊宇宙環境中所發生的動態過程。