Astrofizycy, w tym badacze z Narodowego Centrum Badań Jądrowych, zaobserwowali i opisali najbardziej odległy oraz największy dotąd „nietypowy krąg radiowy” (Odd Radio Circle, ORC). Jest to ogromna, pierścieniowata chmura promieniowania radiowego złożona z naładowanej plazmy, której obraz pochodzi sprzed około 7 miliardów lat – z czasu, gdy Wszechświat miał połowę swojego obecnego wieku. Odkrycie opublikowano w prestiżowym czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
ORC-y to stosunkowo nowa klasa struktur kosmicznych, po raz pierwszy zaobserwowana zaledwie sześć lat temu. Są to bardzo rozległe i słabo widoczne pierścienie promieniowania radiowego, które mogą być nawet dwudziestokrotnie większe niż Droga Mleczna. Ich natura i mechanizmy powstawania nadal stanowią przedmiot intensywnych badań. Naukowcy przypuszczają, że mogą być one związane m.in. z falami uderzeniowymi powstającymi w wyniku zderzeń supermasywnych czarnych dziur lub z potężnymi wiatrami generowanymi przez aktywne galaktyki.
Nowo odkryty obiekt, oznaczony jako RAD J131346.9+500320, został zaobserwowany w przesunięciu ku czerwieni z~0,94, co oznacza, że światło, które do nas dotarło, zostało wyemitowane 7 miliardów lat temu. Jego średnica przekracza milion lat świetlnych, czyniąc go największym dotychczas znanym ORC. Szczególną cechą tego obiektu jest obecność dwóch przecinających się pierścieni – to dopiero drugi przypadek takiej obserwacji w historii badań kosmosu.
Odkrycie było możliwe dzięki współpracy profesjonalnych astronomów z uczestnikami projektu RAD@home Astronomy Collaboratory – inicjatywy obywatelskiej, w ramach której entuzjaści astronomii z całego świata wspierają analizę danych naukowych. Kluczowe obserwacje przeprowadzono przy użyciu teleskopu LOFAR, najbardziej czułego instrumentu do badań fal radiowych niskich częstotliwości. Wyniki pokazują, że obiekty ORC mogą być częścią większej grupy egzotycznych struktur plazmy, powstających w wyniku złożonych interakcji czarnych dziur, wiatrów galaktycznych i ich otoczenia.
Badania mają duże znaczenie również dla polskiego środowiska naukowego. NCBJ jest członkiem Polskiego Konsorcjum SKA, które przygotowuje polskich badaczy do udziału w projekcie Square Kilometre Array Observatory – powstającym obecnie największym radioteleskopie świata. Zaangażowanie w międzynarodowe przedsięwzięcia oraz współpraca z obywatelskimi projektami badawczymi podkreślają rosnącą rolę Polski w globalnych badaniach astrofizycznych.
W ramach tych samych analiz odkryto także dwie niezwykle duże galaktyki radiowe. Jedna z nich, RAD J122622.6+640622, ma średnicę niemal trzech milionów lat świetlnych, a jej strumień materii tworzy spektakularny pierścień o średnicy stu tysięcy lat świetlnych. Druga, RAD J142004.0+621715, osiąga rozmiary bliskie półtora miliona lat świetlnych i posiada podobny pierścień na końcu jednego z jetów. Ich nietypowe kształty sugerują, że powstawanie tych struktur może być związane z oddziaływaniem naładowanej plazmy poruszającej się z prędkością bliską prędkości światła.
Przyszłe obserwatoria, takie jak SKAO, w połączeniu z dużymi przeglądami nieba, umożliwią jeszcze dokładniejsze badanie ORC-ów oraz podobnych struktur. Już teraz jednak odkrycie największego i najbardziej odległego ORC stanowi ważny krok w stronę lepszego zrozumienia roli czarnych dziur i środowiska galaktyk w ewolucji kosmosu.
