Bärbel Koribalski / ASKAP, Forfatter gitt

I september 2019 holdt min kollega Anna Kapinska en presentasjon som viste interessante gjenstander hun hadde funnet mens hun bla gjennom de nye radioastronomiske dataene våre. Hun hadde begynt å legge merke til veldig rare former hun ikke lett kunne passe til noen kjent type gjenstand.

Blant dem, merket av Anna som WTF?, var et bilde av en spøkelsesaktig sirkel av radioutslipp, som hang ut i rommet som en kosmisk røykring. Ingen av oss hadde noen gang sett noe lignende før, og vi ante ikke hva det var. Noen dager senere fant vår kollega Emil Lenc en annen, enda mer skummel enn Annas.

Den spøkelsesaktige ORC1 (blå / grønn fuzz), på bakgrunn av galaksene ved optiske bølgelengder. Det er en oransje galakse i sentrum av ORC, men vi vet ikke om det er en del av ORC, eller bare en tilfeldig tilfeldighet. Bilde av Bärbel Koribalski, basert på ASKAP-data, med det optiske bildet fra [Dark Energy Survey] (https://www.darkenergysurvey.org), Forfatter gitt

Anna og Emil hadde undersøkt de nye bildene fra pilotobservasjonene våre for Evolusjonært kart over universet (EMU) prosjekt, laget med CSIROs revolusjonerende nye Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) teleskop.

EMU planlegger å frimodig undersøke deler av universet der ingen teleskop har gått før. Det kan gjøre fordi ASKAP kan kartlegge store himmelpartier veldig raskt, sondering til en dybde som tidligere bare er nådd i små himmelstrøk, og er spesielt følsom for svake, diffuse gjenstander som disse.

Jeg spådde a for noen år siden denne utforskningen av det ukjente ville sannsynligvis gjøre uventede funn, som jeg kalte WTF-er. Men ingen av oss forventet å oppdage noe så uventet, så raskt. På grunn av de enorme datamengdene forventet jeg at oppdagelsene ville bli gjort ved hjelp av maskinlæring. Men disse oppdagelsene ble gjort med god gammeldags øyebolling.

Jakt på ORC

Teamet vårt søkte resten av dataene med øye, og vi fant noen flere av de mystiske runde klatterne. Vi kalte dem ORC-er, som står for "rare radiokretser". Men det store spørsmålet er selvfølgelig: "hva er de?"

Først mistenkte vi en bildeartefakt, kanskje generert av en programvarefeil. Men vi bekreftet snart at de er ekte ved å bruke andre radioteleskoper. Vi aner fortsatt ikke hvor store eller langt borte de er. De kan være gjenstander i galaksen vår, kanskje noen lysår på tvers, eller de kan være langt borte i universet og kanskje millioner av lysår over.

Når vi ser på bilder tatt med optiske teleskoper på posisjonen til ORC, ser vi ingenting. Ringene til radioutslipp er sannsynligvis forårsaket av skyer av elektroner, men hvorfor ser vi ingenting i synlige bølgelengder av lys? Vi vet ikke, men å finne et puslespill som dette er enhver astronoms drøm.

Vi vet hva de ikke er

Vi har utelukket flere muligheter for hva ORC kan være.

Kan de være det? supernova-rester, skyene av rusk som er igjen når en stjerne i galaksen vår eksploderer? Nei. De er langt fra de fleste stjernene i Melkeveien, og det er for mange av dem.

Kan de være ringene til radioutslipp som noen ganger sees i galakser som gjennomgår intense utbrudd av stjernedannelse? Igjen, nei. Vi ser ingen underliggende galakse som kan være vert for stjernedannelsen.

Kan de være de gigantiske lappene av radioutslipp vi ser i radiogalakser, forårsaket av elektronstråler som spruter ut fra omgivelsene til et supermassivt svart hull? Ikke sannsynlig, fordi ORC-ene er veldig tydelige sirkulære, i motsetning til de sammenfiltrede skyene vi ser i radiogalakser.

Kan de være det? Einstein ringer, hvor radiobølger fra en fjern galakse blir bøyd inn i en sirkel av gravitasjonsfeltet til en galakseklynge? Fortsatt nei. ORC er for symmetriske, og vi ser ikke en klynge i sentrum.

Et ekte mysterium

I vår papir om ORCs, som kommer i Publications of the Astronomical Society of Australia, går vi gjennom alle mulighetene og konkluderer med at disse gåtefulle klattene ikke ser ut som noe vi allerede vet om.

Så vi må utforske ting som kan eksistere, men som ennå ikke er blitt observert, for eksempel en enorm sjokkbølge fra en eller annen eksplosjon i en fjern galakse. Slike eksplosjoner kan ha noe å gjøre med raske radiosprekker, eller nøytronstjernen og sorte hullkollisjonene som genererer gravitasjonsbølger.

Eller kanskje de er noe helt annet. To russiske forskere har til og med foreslått ORC kan være ”halsen” på ormehull i romtiden.

Fra den håndfull vi hittil har funnet, anslår vi at det er omtrent 1,000 ORCer på himmelen. Min kollega Bärbel Koribalski bemerker at søket nå pågår, med teleskoper over hele verden, for å finne flere ORCer og forstå deres årsak.

Det er en vanskelig jobb, fordi ORCS er veldig svak og vanskelig å finne. Teamet vårt brainstormer alle disse ideene og mer, og håper på eureka-øyeblikket når en av oss, eller kanskje noen andre, plutselig har et glimt av inspirasjon som løser puslespillet.

Det er en spennende tid for oss. Mest astronomisk forskning er rettet mot å foredle vår kunnskap om universet, eller teste teorier. Svært sjelden får vi utfordringen med å snuble over en ny type gjenstand som ingen har sett før, og prøve å finne ut hva det er.

Er det et helt nytt fenomen, eller noe vi allerede vet om, men sett på en merkelig måte? Og hvis det virkelig er helt nytt, hvordan endrer det vår forståelse av universet? 

om forfatteren

Ray Norris, professor, School of Science, Western Sydney University

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.

books_science