📡 Seltsamer und kraftvoller Doppel-Radiokreis im Weltraum entdeckt

Veröffentlicht von Cédric,
Autor des Artikels: Cédric DEPOND
Quelle: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
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Eine seltsame Form ist im Universum aufgetaucht: ein doppelter leuchtender Ring, für das bloße Auge unsichtbar, aber für Radioteleskope perfekt erkennbar. Diese kolossale Struktur, größer als mehrere zusammengenommene Galaxien, könnte unser Verständnis der extremen Phänomene, die den Kosmos durchziehen, neu definieren.

Entdeckt durch ein bisher unbekanntes Bündnis zwischen professionellen Forschern und Amateurastronomen, stellt dieser "Odd Radio Circle" – oder ORC – das bisher stärkste und am weitesten entfernte jemals beobachtete Beispiel dar. Sein Licht, das heute eingefangen wird, ist mehr als sieben Milliarden Jahre zur Erde unterwegs gewesen. Dieser Fund, veröffentlicht in der Zeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, erhellt den Ursprung dieser mysteriösen Radioringe, die erstmals 2019 in Beobachtungen auftauchten, ein wenig mehr.


Abbildung der Radioquelle RAD J131346.9+500320, beobachtet bei 144 MHz mit einer Winkelauflösung von 6".
(a) LoTSS-Bild, bei dem nur die Emission über dem Rauschen (50 μJy/Beam) sichtbar ist; das weiße Kreuz markiert die Wirtsgalaxie.
(b) Radiokarte, verstärkt durch horizontalen und vertikalen Sobel-Filter, hebt Helligkeitsgradienten und filamentäre Strukturen hervor.
(c) LoTSS-Radiokonturen überlagert auf das optische BASS-Bild; zwei grüne Kreise zeigen die Ringe, und die gestrichelten türkisfarbenen Kreise markieren Galaxien mit ähnlicher Rotverschiebung.
(d) Gleiche Ansicht wie (c), jedoch mit den Galaxien farblich nach ihrer Rotverschiebung kodiert; die beiden großen gestrichelten grünen Kreise zeigen erneut die Ringe.


Ein noch wenig verstandenes kosmisches Phänomen


ORCs erscheinen als gigantische Kreise aus Radioemission, die eine Galaxie umgeben, manchmal zehn- bis zwanzigmal größer als die Milchstraße. Ihre Strahlung kann nur im Radiobereich des elektromagnetischen Spektrums nachgewiesen werden. Diese Strukturen bestehen aus magnetisiertem Plasma, das sich mit Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit bewegt.

Die ersten Hypothesen verbanden ihre Entstehung mit Stoßwellen aus der Verschmelzung supermassereicher Schwarzer Löcher oder mit Kollisionen zwischen Galaxien. Diese Ereignisse, die in der Lage sind, immense Energiemengen freizusetzen, könnten Radio-Stoßwellen erzeugen, die über Millionen, ja Milliarden von Lichtjahren sichtbar sind.

Die neue Studie legt eine andere Erklärung nahe: Diese Ringe könnten von mächtigen Teilchenströmen, sogenannten "galaktischen Superwinden", stammen. Diese Winde würden von aktiven Spiralgalaxien ausgestoßen, wo die kombinierte Energie des zentralen Schwarzen Lochs und der Sternentstehung Materie in Form von Radiojets ausstößt.

Eine Entdeckung aus der Bürgerwissenschaft


Das Objekt mit der Bezeichnung RAD J131346.9+500320 wurde über die Plattform RAD@home Astronomy Collaboratory identifiziert, ein Bürgerwissenschaftsprogramm der Universität Mumbai. Dieses Projekt bindet Freiwillige in die Analyse astronomischer Bilder ein, die von Hightech-Instrumenten gesammelt wurden.

Die Teilnehmer arbeiteten mit den Forschern zusammen, um die Daten des europäischen Radioteleskops LOFAR zu untersuchen, das aus Hunderttausenden von Antennen besteht, die über mehrere Länder verteilt sind. LOFAR arbeitet bei sehr niedrigen Frequenzen und ermöglicht es, den Himmel so zu erforschen, wie er vor Milliarden von Jahren erschien.

Dieser neue ORC, der sich bei einer spektralen Verschiebung von 0,94 befindet (als das Universum die Hälfte seines heutigen Alters hatte), weist zwei sich kreuzende Ringe auf – ein extrem seltenes Merkmal, das nur ein einziges weiteres Mal beobachtet wurde. Seine Radioemissionsleistung und seine Entfernung machen ihn zu einem Schlüsselstück für das Verständnis der Entwicklung aktiver Galaxien.

Ebenso erstaunliche kosmische Verwandte


Parallel zu dieser Entdeckung haben die Forscher zwei weitere Radiogiganten aufgespürt. Der erste, RAD J122622.6+640622, erstreckt sich über fast drei Millionen Lichtjahre. Sein Jet, der abrupt abgelenkt wird, bildet an seinem Ende einen Ring von hunderttausend Lichtjahren Durchmesser.

Der zweite, RAD J142004.0+621715, misst etwa 1,4 Millionen Lichtjahre. Er weist einen ähnlichen Ring am Ende eines seiner Jets auf, begleitet von einem schmaleren Gegenjet auf der gegenüberliegenden Seite der Wirtsgalaxie.

Beide Objekte befinden sich in Galaxienhaufen, die Millionen Grad heißes Plasma enthalten. Die Wechselwirkungen zwischen den Jets relativistischer Materie und dieser dichten Umgebung scheinen diese spektakulären Formen zu modellieren und verbinden ihr Erscheinungsbild mit der Dynamik ihrer Umgebung.