在深空发现的神秘射电环可能是有史以来最小且奇特的射电圆圈

在深空发现的神秘射电环可能是有史以来最小且奇特的射电圆圈

J1248+4826的复合光学、红外和射电视图。LOFAR 144 MHz发射以绿色显示,显示出漫射电包线和紧凑的类似ORC环形。虚线白圆勾勒出较大的扩散结构,虚线圆圈突出了环本身。带有“Gr”标记的橙色箭头标记在z=0.2处可能属于星系群的成员,而带有“Fg”标记的青色箭头则用于识别投射到射电发射上的无关前景源。图片来源:arXiv(2026年)。DOI:10.48550/arxiv.2605.05174

(神秘的地球uux.cn)据今日科学新闻(穆罕默德·图欣):天文学家可能发现了已知最小的“奇特射电圈”例子,这是一种只能在射电波中看到的奇异巨型宇宙环。这个新发现的天体,名为J1248+4826,打破了人们对这些神秘结构的多重预期,可能揭示许多更小的版本一直潜伏在宇宙各处而未被发现。

当天文学家们梳理全球最大射电天文学项目之一的巡天数据时,射电天空中出现了异常现象。他们发现的不仅仅是另一个微弱的射电源,而是一个紧密的环状结构,与此前任何确认都不同。

这个天体被称为J1248+4826,可能属于被称为奇数射电圈(ORCs)的宇宙现象类别。这些巨大的射电环首次于2021年被报告,至今仍是天文学中最大的未解之谜之一。与跨多波长发光的星系、恒星或星云不同,ORC仅出现在射电观测中,因此极难研究。

现在,由INAF的M. Polletta领导的研究人员表示,这一新发现的源可能极大地扩展天文学家对这些奇异结构的认知。

相比其他ORCs来说,这是一个微小的环

J1248+4826是在检查LOFAR两米天文巡天数据时被发现的,该巡天是一项旨在前所未有地绘制宇宙地图的大型射电巡天。

立刻引人注目的是戒指的尺寸。

该结构的半径仅约为9角秒,物理直径约为30千秒差距。此前已知的ORC通常在44至365千秒差距之间,使该天体体积远小于该级别的预期。

尽管体积紧凑,该源与已知的ORCS有许多相似特征。它表现为边缘变亮的射电环,周围环绕着一个微弱的弥散包层,波长延伸至约100千秒差距。这种更广泛的包覆与其他ORC成员中已见的特征相似。

这篇于5月6日发布在arXiv预印本服务器的发现论文表明,该对象可能是迄今为止检测到的最小的ORC候选物。

一个打破规则的奇怪射电圈

这个物体异常的大小并不是唯一的惊喜。

大多数先前鉴定的ORCS都包含一个位于环中心的巨大宿主星系。然而,在J1248+4826中,宿主星系位于结构边缘附近。

这种偏移使得该源难以清晰分类。

研究人员将该天体与其他几种弥散射电发射进行比较,包括射电晕和迷你晕,后者有时会产生相似的大小和亮度。但这些结构通常在中心最亮,而ORC则以其明亮的外缘闻名。

J1248+4826 比其他替代品更符合 ORC 模式,尽管它与之前已知的例子不完全相似。

由于其特殊性质,团队表示该源可能代表一种全新的弥散射电天体类别,而非标准的ORC。

线索指向古代射电等离子体

天文学家还研究了是什么物理过程可能产生了这个奇异的环。

一种可能性是射电瓣,即由拥有超大质量黑洞的星系中高能喷流发射的巨大射电发射物质云。在某些视角下,这些叶片看起来像环状。

但研究人员未发现第二叶的迹象,削弱了这一解释。

他们还排除了该结构由活跃黑洞喷流驱动或代表传统射电星系遗迹的可能性。

研究人员写道:“宿主中缺乏持续的AGN活动,加上其射电形态和弥散辐射的光谱形状,使J1248+4826作为当前活跃的射电星系或经典濒死射电星系的起源并不被看好。”

相反,证据指向另一种关于化石射电等离子体的情景。

根据该研究,早期活动中从活跃星系核喷出的古老等离子体,可能后来被星系相互作用或邻近星系群合并产生的激波重新激活。

研究人员认为,湍流、星系运动以及该群内部持续的动力学活动,很可能帮助塑造了射电环形成现在的形态。

为什么ORCs一直如此神秘

自从发现以来,ORCs一直抗拒简单的解释。

科学家们提出了多种起源理论,包括大约十亿年前超大质量黑洞喷射的磁化等离子体、强烈星爆活动的残余、星系群间的合并,或由活跃星系核驱动的大规模外流。

这些理论尚未完全解释所有观察到的ORCs。

J1248+4826 增加了另一层复杂性,因为它将类别扩展到更小的物理尺度,同时展现出不寻常的几何结构。

这一发现暗示天文学家可能忽视了较小的ORCs,因为它们更难被探测。

如果得到证实,这一发现将表明这些神秘的射电环比之前认为的更为多样化。

还需要更多观测

研究人员强调,天文学家们还需要更多工作才能完全理解源头。

未来涉及光谱映射、偏振测量和X射线观测的研究,有助于区分不同的形成场景。扩展类似ORC天体的样本对于判断J1248+4826是否真的是一个奇特的射电圈,还是完全不同的存在也至关重要。

团队认为,跨越不同环境和大小范围的更广泛调查,最终可能揭示这些奇特射电结构如何融入星系系统中等离子体的更大生命周期。

为什么这很重要

J1248+4826可能会重塑天文学家对宇宙中最神秘射电现象之一的看法。

如果该天体被确认为ORC,将表明这些结构可以在远小于以往已知的尺度上存在。这种可能性表明,宇宙中可能散布着更多更紧凑的ORCs,隐藏在电流探测极限之下。

更重要的是,这一发现为我们提供了一个罕见的视角,展示了古代射电等离子体、星系相互作用以及大尺度宇宙环境如何在黑洞活动消退后仍可能继续演化。每一个新的ORC候选人都为天文学家提供了另一次机会,去理解星系如何塑造——以及如何被——环绕其周围的无形射电宇宙塑造。

研究详情

M. Polletta 等,《LOFAR 中带有漫射包络的紧凑射电环:奇数射电环还是独特现象?》,arXiv(2026)。DOI:10.48550/arxiv.2605.05174




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