Космос снова шепчет загадки: астрономы нашли странные кольца за гранью известных галактик

Астрономы вновь преподнесли сюрприз: при помощи данных радиотелескопа LOFAR и проекта гражданской науки Rad@home удалось обнаружить самый мощный и самый удалённый аномальный радиокруг из всех известных. Эта находка уже названа прорывом, ведь подобные объекты встречаются крайне редко и до сих пор остаются загадкой даже для специалистов.

Тайна "странных колец"

На первый взгляд снимки напомнили кадр из фильма "Прибытие" — те же мистические кольца, словно оставленные внеземной цивилизацией. Но на самом деле перед нами не артефакт инопланетян, а ОРЦ — Odd Radio Circles, или "странные радиокруги". Это гигантские образования слабого радиоизлучения, окружающие галактики и видимые лишь в радиодиапазоне.

Астрономы наблюдают их всего около шести лет, и до сих пор известно лишь несколько подтверждённых случаев. Каждый из них поражает масштабом — такие структуры в 10-20 раз превышают размеры Млечного Пути.

Радиокольца и сверхветра

Новое исследование, опубликованное в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, предполагает, что радиокольца связаны с потоками так называемого сверхветра — мощных выбросов частиц и энергии, исходящих из активных ядер радиогалактик. Эти потоки сталкиваются с окружающей плазмой, формируя структуры удивительной симметрии и размеров.

ОРЦ состоят из намагниченной релятивистской плазмы и испускают слабое, но устойчивое радиоизлучение. Ранее предполагалось, что они могли возникать после слияния сверхмассивных чёрных дыр или даже целых галактик, когда ударные волны распространялись в межгалактической среде.

Рад J131346.9+500320 — рекордсмен

Главным героем нового открытия стал источник Rad J131346.9+500320. Его открыли участники гражданского проекта Rad@home Astronomy Collaboratory совместно с учёными из Университета Мумбаи. Этот объект находится на красном смещении около 0,94 — то есть, когда Вселенная была примерно вдвое моложе нынешней.

Он не только самый мощный, но и самый далёкий из всех известных радиоколец. Более того, у него не одно, а сразу два пересекающихся кольца — редчайшее явление, зафиксированное лишь однажды ранее.

LOFAR: европейский телескоп нового поколения

Открытие стало возможным благодаря LOFAR — низкочастотной антенной решётке, объединяющей сотни тысяч антенн по всей Европе. Этот радиотелескоп работает как гигантский интерферометр, создавая изображения неба с исключительной чувствительностью в диапазоне от 10 до 240 мегагерц.

Rad J131346.9+500320 стал первым объектом ORC, найденным с помощью LOFAR и первым случаем, когда подобное открытие сделано в рамках гражданской науки.

Другие космические гиганты

Помимо рекордного объекта, участники проекта Rad@home обнаружили ещё два необычных источника.

1. Rad J122622.6+640622 - гигант диаметром почти три миллиона световых лет, что в 25 раз больше нашей галактики. Его радиоисточник выбрасывает мощный джет, который внезапно изгибается, формируя кольцо диаметром около 100 тысяч световых лет.

2. Rad J142004.0+621715 - объект протяжённостью 1,4 миллиона световых лет с похожей структурой: на конце одного джета виднеется кольцо из радиоизлучения, а с противоположной стороны — узкий, прямой поток.

Обе галактики расположены в плотных скоплениях, где взаимодействие джетов с горячей плазмой температурой в миллионы градусов вызывает образование сложных плазменных форм.

Сравнение наблюдаемых структур

Как работают гражданские астрономы

Участники проекта Rad@home — не профессионалы, а энтузиасты, которые обучаются онлайн и анализируют данные радиотелескопов. Они ищут необычные структуры на изображениях неба и отмечают кандидатов, которых затем проверяют учёные.

Такой подход не только экономит время исследователей, но и позволяет находить то, что пока недоступно алгоритмам машинного обучения.

"Эти открытия демонстрируют, что чёрные дыры и радиокольца — не отдельные диковинки, а часть более обширного семейства экзотических плазменных структур", — пояснил соавтор исследования, Национальный центр ядерных исследований, Пратик Дабхаде.

Советы шаг за шагом: как участвовать в проектах гражданской науки

1. Зарегистрируйтесь на платформе Rad@home или аналогичных инициативах (например, Zooniverse).

2. Пройдите вводный курс и инструктаж по анализу радиоизображений.

3. Изучайте снимки, помечайте необычные объекты и обсуждайте находки с кураторами.

4. При подтверждении открытия вы становитесь соавтором научной публикации.

Так, многие открытия последних лет — от экзопланет до редких галактик — сделаны именно с помощью добровольцев.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

• Ошибка: доверять только алгоритмам анализа данных.

• Последствие: уникальные структуры могут быть проигнорированы.

• Альтернатива: использовать гибридный подход — автоматический поиск + проверка добровольцами.

А что если…

Что если радиокольца действительно связаны с "дыханием" галактик — процессом, когда чёрная дыра выталкивает вещество наружу, а затем оно возвращается обратно? Тогда перед нами не редкость, а новая глава в понимании эволюции Вселенной. Возможно, именно ОРЦ помогут связать активность сверхмассивных чёрных дыр с ростом галактик.

Плюсы и минусы метода гражданской науки

FAQ

Какую роль играет LOFAR в этих открытиях?
Он обеспечивает высокую чувствительность на низких радиочастотах и может фиксировать слабые сигналы, недоступные другим телескопам.

Сколько уже найдено ORC?
Подтверждённых примеров всего несколько десятков, и каждый требует отдельного изучения.

Можно ли увидеть их в оптическом диапазоне?
Нет, они проявляются исключительно в радиодиапазоне — обычный телескоп их не уловит.

Что даст новый проект SKA?
Он позволит открыть сотни подобных структур и исследовать их детально, вплоть до источников излучения.

Мифы и правда

• Миф: радиокольца — доказательство присутствия инопланетян.
  Правда: это природные структуры, формируемые плазменными потоками и сверхветрами.

• Миф: такие явления уникальны для одной галактики.
  Правда: похожие процессы могут происходить во многих активных радиогалактиках.

• Миф: компьютеры находят всё.
  Правда: человеческое зрение и интуиция по-прежнему незаменимы.

3 интересных факта

• Самое большое из обнаруженных радиоколец превышает Млечный Путь более чем в 20 раз.
• Радиационные потоки в таких системах движутся со скоростью, близкой к скорости света.
• Благодаря LOFAR и будущему телескопу SKA учёные ожидают многократный рост числа подобных открытий.

Исторический контекст

До 2019 года о радиокольцах не знали вовсе. Первые снимки, полученные австралийским телескопом ASKAP, вызвали бурю обсуждений. Тогда же появилось и их современное название — ORC. За шесть лет исследования прошли путь от догадок до первых моделей формирования этих структур, но ответы на ключевые вопросы пока впереди.