Bärbel Koribalski / ASKAP, Forfatter leveret

I september 2019 holdt min kollega Anna Kapinska en præsentation, der viste interessante genstande, hun havde fundet, mens hun gennemsøgte vores nye radioastronomiske data. Hun var begyndt at bemærke meget underlige former, hun kunne ikke let passe til nogen kendt type objekt.

Blandt dem mærket af Anna som WTF?, var et billede af en spøgelsesagtig radioemission, der hang ud i rummet som en kosmisk røgring. Ingen af ​​os havde nogensinde set noget lignende før, og vi havde ingen idé om, hvad det var. Et par dage senere fandt vores kollega Emil Lenc en anden, endnu mere uhyggelig end Annas.

Den spøgelsesagtige ORC1 (blå / grøn fuzz), på baggrund af galakserne ved optiske bølgelængder. Der er en orange galakse i midten af ​​ORC, men vi ved ikke, om det er en del af ORC eller bare en tilfældig tilfældighed. Billede af Bärbel Koribalski, baseret på ASKAP-data, med det optiske billede fra [Dark Energy Survey] (https://www.darkenergysurvey.org), Forfatter leveret

Anna og Emil havde undersøgt de nye billeder fra vores pilotobservationer for Evolutionær kort over universet (EMU) projekt, lavet med CSIRO's revolutionerende nye Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) teleskop.

EMU planlægger dristigt at undersøge dele af universet, hvor intet teleskop er gået før. Det kan det, fordi ASKAP meget hurtigt kan undersøge store dele af himlen og undersøge en dybde, der tidligere kun er nået i små himmelstræk, og være særlig følsom over for svage, diffuse objekter som disse.

Jeg forudsagde en for et par år siden denne udforskning af det ukendte ville sandsynligvis gøre uventede opdagelser, som jeg kaldte WTF'er. Men ingen af ​​os forventede at opdage noget så uventet, så hurtigt. På grund af de enorme datamængder forventede jeg, at opdagelserne blev gjort ved hjælp af maskinindlæring. Men disse opdagelser blev gjort med god gammeldags øjenkugler.

Jagt på ORC'er

Vores team søgte resten af ​​dataene med øje, og vi fandt et par flere af de mystiske runde klatter. Vi kaldte dem ORC'er, som står for "ulige radiocirkler". Men det store spørgsmål er selvfølgelig: "hvad er de?"

Først mistænkte vi en billedgenstand, måske genereret af en softwarefejl. Men vi bekræftede snart, at de er ægte ved hjælp af andre radioteleskoper. Vi ved stadig ikke, hvor store eller langt væk de er. De kunne være objekter i vores galakse, måske et par lysår på tværs, eller de kunne være langt væk i universet og måske millioner af lysår på tværs.

Når vi ser på billeder taget med optiske teleskoper i positionen for ORC'er, ser vi intet. Ringene til radioemission er sandsynligvis forårsaget af skyer af elektroner, men hvorfor ser vi ikke noget i synlige bølgelængder af lys? Vi ved det ikke, men at finde et puslespil som dette er enhver astronoms drøm.

Vi ved, hvad de ikke er

Vi har udelukket flere muligheder for, hvad ORC'er kan være.

Kunne de være supernova rester, skyerne af affald efterladt, når en stjerne i vores galakse eksploderer? Nej. De er langt fra de fleste stjerner i Mælkevejen, og der er for mange af dem.

Kunne de være ringene til radioemission, der nogle gange ses i galakser, der gennemgår intense? udbrud af stjernedannelse? Igen nej. Vi ser ikke nogen underliggende galakse, der er vært for stjernedannelsen.

Kunne de være de kæmpe lapper af radioemission, vi ser i radiogalakser, forårsaget af elektronstråler, der sprøjter ud fra omgivelserne i et supermassivt sort hul? Ikke sandsynligt, fordi ORC'erne er meget tydelige cirkulære, i modsætning til de sammenfiltrede skyer, vi ser i radiogalakser.

Kunne de være Einstein ringer, hvor radiobølger fra en fjern galakse bøjes ind i en cirkel af tyngdefeltet i en galakseklynge? Stadig nej. ORC'er er for symmetriske, og vi ser ikke en klynge i deres centrum.

Et ægte mysterium

I vores papir om ORC'er, der kommer i publikationer fra Astronomical Society of Australia, løber vi gennem alle mulighederne og konkluderer, at disse gådefulde klatter ikke ligner noget, vi allerede kender til.

Så vi er nødt til at udforske ting, der måske eksisterer, men som endnu ikke er blevet observeret, såsom en enorm chokbølge fra en eller anden eksplosion i en fjern galakse. Sådanne eksplosioner kan have noget at gøre med hurtige radio brister, eller neutronstjernen og sorte huls kollisioner, der genererer gravitationsbølger.

Eller måske er de noget helt andet. To russiske forskere har endda gjort det foreslog ORC'er kan være “ormehulens” hals i rumtiden.

Fra den håndfuld vi hidtil har fundet, estimerer vi, at der er omkring 1,000 ORC'er på himlen. Min kollega Bärbel Koribalski bemærker, at søgningen nu er i gang med teleskoper rundt om i verden for at finde flere ORC'er og forstå deres årsag.

Det er et vanskeligt job, fordi ORCS er meget svagt og vanskeligt at finde. Vores team brainstormer alle disse ideer og mere og håber på eureka-øjebliket, når en af ​​os, eller måske en anden, pludselig har en flash af inspiration, der løser gåden.

Det er en spændende tid for os. Mest astronomisk forskning har til formål at forfine vores viden om universet eller teste teorier. Meget sjældent får vi udfordringen med at snuble over en ny type genstand, som ingen har set før, og forsøge at finde ud af, hvad det er.

Er det et helt nyt fænomen eller noget, vi allerede kender til, men set på en underlig måde? Og hvis det virkelig er helt nyt, hvordan ændrer det vores forståelse af universet? 

Om forfatteren

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

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

bøger_videnskab