空に浮かぶ幽霊のような円はどこからともなく現れた

レイ・ノリスは、ウエスタンシドニー大学理学部の教授です。この記事はもともと The Conversation に掲載されました。

2019 年 9 月、同僚の Anna Kapinska が、新しい電波天文データを閲覧中に見つけた興味深い天体を紹介するプレゼンテーションを行いました。彼女は、既知のどのタイプの天体にも簡単に当てはめられない非常に奇妙な形に気づき始めていました。

その中に、アンナが「何だって？」と書いた、宇宙の煙の輪のように宇宙空間に漂う、電波放射の幽霊のような円の写真がありました。私たちは誰もそのようなものを見たことがありませんでしたし、それが何なのかも分かりませんでした。数日後、同僚のエミル・レンクが、アンナの写真よりもさらに不気味な2枚目の写真を見つけました。

アンナとエミルは、CSIRO の革新的な新しいオーストラリア平方キロメートルアレイパスファインダー (ASKAP) 望遠鏡を使用して作成された、宇宙の進化地図 (EMU) プロジェクトのパイロット観測からの新しい画像を調べていました。

EMU は、これまで望遠鏡が到達したことのない宇宙の領域を大胆に探査する計画です。それが可能なのは、ASKAP が空の広い範囲を非常に迅速に調査し、これまでは空のごく狭い領域しか到達できなかった深さまで探査でき、また、このようなかすかな拡散した物体に対して特に感度が高いためです。

数年前、私は、この未知の探索によって、おそらく予想外の発見、いわゆる「WTF」がもたらされるだろうと予測しました。しかし、これほど予想外のことがこれほど早く発見されるとは誰も予想していませんでした。膨大なデータ量のため、機械学習を使って発見されるだろうと私は予想していました。しかし、これらの発見は、昔ながらの目測でなされました。

ORCの狩猟

私たちのチームは残りのデータを目視で調べ、謎の丸い塊をさらにいくつか発見しました。私たちはそれを「奇妙な電波円」の略である ORC と名付けました。しかし、もちろん大きな疑問は「それらは一体何なのか？」です。

最初は、ソフトウェア エラーによって生成された画像アーティファクトではないかと疑っていました。しかし、すぐに他の電波望遠鏡を使用して、それが本物であることを確認しました。まだ、その大きさや距離はわかりません。私たちの銀河にある、直径数光年の物体かもしれませんし、宇宙のはるか遠くにある、直径数百万光年の物体かもしれません。

ORC の位置で光学望遠鏡で撮影した画像を見ると、何も見えません。電波放射のリングはおそらく電子雲によって生じているのでしょうが、可視光の波長では何も見えないのはなぜでしょうか。理由はわかりませんが、このような謎を見つけることはすべての天文学者の夢です。

彼らが何者ではないかはわかっている

ORC がどのようなものであるかについては、いくつかの可能性を排除しました。

これらは、銀河系の恒星が爆発したときに残された残骸の雲、超新星残骸なのでしょうか? いいえ。それらは天の川銀河系のほとんどの恒星から遠く離れており、数が多すぎます。

これらは、激しい星形成のバーストを起こしている銀河で時々見られる電波放射のリングなのでしょうか? これも、違います。星形成を司る基礎銀河は見当たりません。

これらは、超大質量ブラックホールの周囲から噴出する電子のジェットによって生じた、電波銀河で見られる巨大な電波放射ローブなのでしょうか? 可能性は低いでしょう。なぜなら、ORC は電波銀河で見られる絡み合った雲とは異なり、非常にはっきりと円形だからです。

これらは、遠くの銀河からの電波が銀河団の重力場によって円形に曲げられているアインシュタインリングなのでしょうか? やはり違います。ORC は対称性が高すぎるため、中心に銀河団は見えません。

本物の謎

オーストラリア天文学会の出版物に掲載予定のORCに関する私たちの論文では、あらゆる可能性を検討し、これらの謎の塊は私たちがこれまでに知っているものとはまったく似ていないという結論を出しています。

そのため、遠くの銀河での爆発による巨大な衝撃波など、存在するかもしれないがまだ観測されていないものを調査する必要があります。このような爆発は、高速電波バーストや、重力波を生成する中性子星とブラックホールの衝突と関係がある可能性があります。

あるいは、それらはまったく別の何かなのかもしれません。2 人のロシア人科学者は、ORC が時空におけるワームホールの「喉」である可能性さえ示唆しています。

これまでに発見された数個から、空には約 1,000 個の ORC があると推定しています。同僚のバーベル・コリバルスキ氏は、さらに多くの ORC を発見し、その原因を解明するために、現在、世界中の望遠鏡を使った調査が行われていると述べています。

これは難しい仕事です。なぜなら、ORCS は非常にかすかで見つけるのが難しいからです。私たちのチームは、これらすべてのアイデアやその他のアイデアをブレインストーミングしながら、私たちの 1 人、あるいは他の誰かが突然ひらめいてパズルを解く「エウレカ」の瞬間を期待しています。

私たちにとっては、とてもわくわくする時期です。天文学の研究のほとんどは、宇宙に関する知識を深めることや、理論を検証することを目的としています。これまで誰も見たことのない新しいタイプの物体に偶然出くわし、それが何なのかを解明するという挑戦に直面することは、ほとんどありません。

これはまったく新しい現象なのでしょうか、それとも私たちがすでに知っているものの奇妙な見方なのでしょうか? そして、本当にまったく新しいものである場合、それは宇宙に対する私たちの理解をどのように変えるのでしょうか? 今後の動向に注目してください。