宇宙がまったく新しいものを私たちに投げかけることはめったにありませんが、2019 年に天文学者たちは、ストレンジ ラジオ サークル (ORC) と呼ばれるまったく未知の現象を発見しました。今後、より多くのデータにより、これらの珍しい天体がどのように形成されるかが明らかになるかもしれません。
ORC について知っておくべきことは、その名前だけです。ORC は、電波発信器の丸いクラスターであり、その形成理由が不明瞭であるため、奇妙です。最初のいくつかの天体は、オーストラリアン スクエア キロメートル アレイ パスファインダー (ASKAP) 電波望遠鏡からのデータで発見されましたが、当初はそれらが天の川銀河内の小さな天体なのか、それともはるか外側の巨大な天体なのかは不明でした。
ORC は非常に微光で、赤外線や光の波長では見えないため、研究が困難ですが、2022 年にはさらに多くの情報が明らかになり、その正体を特定するのに役立ち始めています。後者のシナリオは真実であることが判明しました。ORC は巨大で、直径が数百万光年あり、特定の銀河を中心としています。これが彼らを理解するための鍵である可能性があることがわかりました。この新しい研究で、天文学者らは、ORC と「スターバースト」銀河を結び付けるほぼ文字通りの鉄壁の証拠を発見した。
この研究の筆頭著者であるアリソン・コイル氏は、「これらの銀河は非常に興味深い。2つの大きな銀河が衝突するときに現れる。合体によってすべてのガスが非常に狭い領域に押し込まれ、激しい星形成の爆発が起こる。大質量の星は急速に燃え尽き、消滅すると流出風の形でガスを放出する。」と述べた。
もちろん、星が誕生すると星も死ぬため、これらの銀河では一定期間にわたって同時に多数の超新星が発生することになります。非常に多くの星が近くで同時に爆発しているため、それらが放出するガスは風となって加速され、秒速 2,000 キロメートル (1,240 マイル) で銀河から流れ出ます。研究チームは、ORC がこのプロセスの後の段階にあるのではないかと考えています。
それを調べるために、彼らは光学光と赤外線を使用して ORC の中心にある銀河を観察しました。案の定、その中心には大量の明るく高温の圧縮ガスがあるように見えました。これらのデータに基づいて、彼らは銀河の星々の年齢が約60億年であり、星の狂気の爆発の時代は約10億年前に終わったと判断した。
次にチームは、銀河、その星、周囲の ORC の特性を計算するシミュレーションを実行しました。その結果、流出風は約2億年間吹き続け、その後止まったことが判明した。次に、1 つの衝撃波がさざ波状に広がり、高温のガスをさらに押し出して電波ループを形成し、別の衝撃波が反対方向に移動して、低温のガスを銀河内に押し戻しました。全プロセスには約7億5000万年かかったが、研究チームはこれが構造物の年齢に関する当初の推定と一致していると述べた。
「それを達成するには、高い質量流出率が必要です。つまり、大量の物質を非常に速く排出することになります」とコール氏は述べた。 「天の川銀河の外側の周囲のガスの密度は非常に低くなければなりません。そうでなければ、衝突は停滞してしまいます。これらが2つの重要な要素です。私たちが研究している銀河はすべて、このような高い質量流出率を持っていることがわかりました。それらはまれですが、実際に存在します。これは、ORCが何らかの流出銀河風から発生していることを示唆していると私は本当に思います。」
そうすれば、これらのラジオサークルはもうそれほど奇妙に思えなくなるかもしれません。しかし研究チームは、銀河についてはまだ学ぶべきことがたくさんあり、銀河全般について教えてくれるだろうとしている。
「それらは銀河の進化についてさらに学ぶのにも役立ちます。すべての巨大銀河はORC段階を経ますか?渦巻銀河が星の形成をやめると楕円銀河に変わるのでしょうか?ORCからORCについて多くのことを学べると思います」とコール氏は語った。 「その間、私たちは宇宙のパズルの次のピースが宇宙の深さから現れるのを興奮して待っています。」
研究はNature誌に掲載された。