Во Вселенной нашлось множество тусклых круглых объектов — их разглядели новейшие радиотелескопы

Новейшие высокочувствительные радиотелескопы позволяют обнаружить то, что скрыто для наблюдения в других диапазонах — в видимом и инфракрасном свете. Одними из удивительных объектов в радиодиапазоне стали тусклые объекты круглой формы, происхождение которых может быть очень разным и не всегда понятным. Таких открытий сделан не один десяток, и список продолжает пополняться.

Примеры круглых тусклых радиообъектов во Вселенной. Источник изображений: Miroslav Filipovic

Венцом находок могли бы стать гипотетические сферы Дайсона, созданные могущественными инопланетными цивилизациями. Но чудес для учёных и так в избытке. Тем более что новый массив радиотелескопа ASKAP в Австралии выполнил только 25 % обзора южного неба по программе Evolutionary Map of the Universe (EMU). Это будет каталог радиообъектов на десятилетия вперёд, где астрономических загадок хватит на тысячи открытий.

Кроме ASKAP множество невидимых ранее находок в Млечном Пути и в ближайшей Вселенной сделал также новый радиотелескоп MeerKAT в Южной Африке. Оба они стали предтечами супернового и ещё не до конца построенного радиотелескопа Square Kilometre Array. Поэтому к 2030 году открытия в области астрономии хлынут нескончаемым потоком. Все эти и подобные инструменты позволяют радиоастрономам открывать новую «Вселенную с низкой поверхностной яркостью», которую иначе никак не увидеть.

Примером удивительной работы радиоастрономов может служить призрачное кольцо Kýklos (от греческого κύκλος — круг или кольцо) и объект WR16 в окружении редких и необычных звёзд Вольфа-Райе. Когда у больших звёзд заканчивается топливо, они становятся нестабильными и переходят на одну из последних стадий жизненного цикла, превращаясь в звёзды Вольфа-Райе. Они начинают пульсировать и расширяться, сбрасывая внешние слои, которые могут образовывать вокруг звезды яркие туманности.

В случае объекта WR16 предыдущий выброс вещества очистил пространство вокруг звезды, позволив текущему выбросу распространиться симметрично во всех направлениях. Получившаяся сфера из звёздного вещества выглядит как круг.

Слева Kýklos, справа WR16

На изображении ниже слева направо по часовой стрелке — остатки сверхновых Stingray 1, Perun, Ancora и Unicycle. Когда у звезды определённой большой массы заканчивается топливо, она больше не может сдерживать гравитацию. Падающая внутрь звезды материя вызывает последний взрыв, который учёные называют сверхновой. Расширяющиеся ударные волны сверхновой засасывают материал в расширяющуюся сферу, формируя красивые круглые структуры.

Со временем остаток сверхновой будет деформироваться из-за сопротивления окружающей среды. Например, если одна сторона взрыва расширится до межзвёздного облака газа и пыли, мы увидим сплющенную форму. Таким образом, почти идеальный круг во Вселенной — это особая находка. Но они тоже есть. Ниже показан Teleios, названный так в честь греческого слова Τελεɩοσ («идеальный») из-за своей почти идеально круглой формы. Этот уникальный объект никогда не наблюдался ни на одной длине волны, включая видимый свет, что демонстрирует невероятную способность радиотелескопа ASKAP обнаруживать новые объекты.

Идеальная форма оболочки сверхновой указывает на то, что Teleios остался относительно нетронутым окружающей средой. Это даёт возможность сделать выводы о первоначальном взрыве сверхновой, что позволяет получить представление о самом начале одного из самых энергичных событий во Вселенной.

С другой стороны, обнаруживаются объекты, которые позволяют открыть в них что-то совершенно новое. Например, обнаружен остаток сверхновой звезды, названный Дипротодоном в честь одних из самых известных представителей мегафауны Австралии, живших около 25 000 лет назад. Эти останки сверхновой являются одними из крупнейших объектов на небе. Они примерно в шесть раз больше Луны.

Дипротодон. Зелёный круг показывает предыдущие наблюдения, жёлтый охватывает новые

Чувствительность массива ASKAP позволила увидеть объект во всей красе. В ходе его дальнейшего анализа были раскрыты история и физика этого объекта. Неоднородная внутренняя структура объекта обнаруживает себя, когда разные части расширяющейся оболочки врезаются в богатую материей межзвёздную среду.

Ещё один объект, который может показать, как новые данные радиотелескопов могут изменить классификацию ранее открытых объектов, — это Lagotis. Туманность VdB-80 уже наблюдалась ранее в диске нашей галактики Млечный Путь. Свет, который мы видим, был испущен близкими к объекту звёздами, а затем отразился от облака газа и пыли шарообразной формы.

Lagotis

Наблюдения с помощью ASKAP помогли обнаружить связанное с объектом облако ионизированного водорода (известное как область HII). Энергия звезды заставила газообразную материю потерять электроны. Область HII по контурам совпадает с оболочкой туманности и создаёт в пространстве причудливый эффект шара.

Радиотелескопы ASKAP и MeerKAT также обнаруживаеют объекты за пределами Млечного Пути. Например, «радиокольцевые» галактики. В видимом свете это обычная плоская и равномерно заполненная звёздами дисковая галактика, тогда как в радиодиапазоне она выглядит как кольцо, у которого куда-то девалась сердцевина. Отчего так получается, учёные пока не готовы сказать, ожидая новых данных по подобным объектам.

Слева радиокольцевая галактика, справа LMC-ORC

Наконец, объект LMC-ORC — это странный радиокруг (ORC), выдающийся новый класс объектов с необычным происхождением. Будучи видимыми только в радиодиапазоне, они, пожалуй, являются самыми загадочными из всех. Их тайна всё ещё ждёт своих первооткрывателей. И таких чудес — множество.