ربما تمكن علماء الفلك من حل لغز الدوائر العملاقة من موجات الراديو التي تم رصدها لأول مرة عام 2019 وهي تطفو في أعماق الفضاء.
فريق في جامعة كاليفورنيا وجدت سان دييغو أن دوائر الراديو الفردية (ORCs) تتشكل من الرياح المتدفقة الناتجة عن الأحداث المتفجرة مثل المستعر الأعظم.
قرر علماء الفلك أنه عندما تموت النجوم الضخمة وتنفجر بالقرب من بعضها البعض، فإن القوة تدفع الغاز المحيط بها إلى الخارج، مما يخلق رياحًا متدفقة بسرعة تزيد عن 1200 ميل في الثانية.
تشكل القوة الهائلة الناتجة عن الرياح المتدفقة الأصداف التي تشكل دوائر الموجات الراديوية، والتي يمكن أن يصل قطرها إلى أكثر من 50000 مرة قطر درب التبانة.
ربما تمكن علماء الفلك من حل اللغز الذي طال أمده حول الدوائر العملاقة من موجات الراديو التي تبدو ضبابية أثناء طوفها في أعماق الفضاء
وقالت عالمة الفيزياء الفلكية أليسون كويل: “هذه المجرات مثيرة للاهتمام حقًا”. تحدث عندما تصطدم مجرتان كبيرتان.
“يدفع الاندماج كل الغاز إلى منطقة صغيرة جدًا، مما يتسبب في انفجار مكثف لتشكل النجوم.
“النجوم الضخمة تحترق بسرعة، وعندما تموت، فإنها تطرد غازها على شكل رياح متدفقة.”
ولكشف اللغز، قام الفريق بإعادة إنشاء رياح المجرة المتدفقة تنفخ لمدة 200 مليون سنة قبل أن تنطفئ.
عندما تتوقف الريح، دفعت صدمة للأمام غازًا عالي الحرارة خارج المجرة وأنشأت حلقة راديو.
وبعد ذلك أدت الصدمة العكسية إلى عودة تدفق الغاز البارد إلى المجرة.
اكتشف فريق من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو أن دوائر راديوية غريبة (ORCs) تتشكل نتيجة للرياح المتدفقة الناتجة عن أحداث متفجرة مثل المستعر الأعظم
تم تصميم المحاكاة للعب على مدار 750 مليون سنة، والتي قال الفريق إنها تقارب العمر المقدر لـ ORC الذي لاحظه علماء الفلك في الماضي.
واكتشف علماء الفلك دوائر الموجات الراديوية باستخدام مصفوفة مصفوفة الكيلومتر المربع الأسترالية (ASKAP) في عام 2019، لكنهم حيروا مما وجدوه.
لقد كان اكتشافًا غير عادي لدرجة أن كويل وفريقها شرعوا في اكتشاف كيفية وسبب تشكله.
قبل تلسكوب ASKAP، كان علماء الفلك يراقبون ORCs فقط من خلال الانبعاثات الراديوية ولكن لم يتمكنوا من الوصول إلى أي بيانات مرئية.
وقد أدى ذلك إلى نظريات متعددة حول أصول هذه الظاهرة، بما في ذلك السدم الكوكبية، عندما يتم إطلاق الغاز الكوني والغبار من الطبقات الخارجية للنجم المحتضر و اندماجات الثقب الأسود.
وهذا الأخير يصدر إشعاعات الجاذبية عندما يندمج ثقبان أسودان.
تم تجاهل كلتا النظريتين واستبدالهما باحتمال أن تكون المجرات النجمية هي التي خلقت ORCs.
استخدمت كويل وفريقها بيانات التصوير البصري والأشعة تحت الحمراء لتحديد أن عمر النجوم الموجودة داخل مجرة ORC 4 يبلغ ستة مليارات سنة.
وجدت أليسون كويل وفريقها أن القوة الناتجة عن الرياح الخارجية للنجوم الضخمة المتفجرة هي التي خلقت ORCs
استخدم علماء الفلك ASKAP لالتقاط صور ORCs التي لم يتم عرضها سابقًا إلا من خلال انبعاثات الراديو
وقال كويل: “كان هناك انفجار لتشكل النجوم في هذه المجرة، لكنه انتهى منذ مليار سنة تقريبًا”.
“اتضح أن المجرات التي كنا ندرسها لديها معدلات تدفق عالية الكتلة. إنها نادرة، لكنها موجودة.
“أعتقد حقًا أن هذا يشير إلى ORCs الناشئة عن نوع ما من الرياح المجرية المتدفقة.”
ASKAP هو أسرع تلسكوب في العالم، ويتكون من 36 هوائيًا، قطر كل منها 12 سم، وقد تم إنشاؤه لاكتشاف مئات المجرات الإضافية مقارنة بأسلافه لفهم كيفية تشكل المجرات وتطورها، بما في ذلك كيفية تطور مجرة الأرض.
يقوم التلسكوب بمسح أجزاء كبيرة من السماء في حدود باهتة، مما يمكّن علماء الفلك من رؤية ORCs التي تمتد عبر مئات الكيلومترات – أي ما يعادل 3260 سنة ضوئية.
وقال كويل إن “ORCs توفر لنا طريقة “لرؤية” الرياح من خلال بيانات الراديو والتحليل الطيفي”.
وهذا يعني أنهم يستطيعون تحديد مدى شيوع الرياح المجرية المتدفقة وطول دورة حياة الرياح، وسيساعدون علماء الفلك على معرفة المزيد عن تطور المجرات.
“هل تمر جميع المجرات الضخمة بمرحلة ORC؟” هل تتحول المجرات الحلزونية إلى شكل إهليلجي عندما تتوقف عن تكوين النجوم؟ تساءل كويل، مضيفًا: “أعتقد أن هناك الكثير الذي يمكننا تعلمه عن ORCs والتعلم من ORCs.”