Bärbel Koribalski / ASKAP, Auteur fourni

En septembre 2019, ma collègue Anna Kapinska a fait une présentation montrant des objets intéressants qu'elle avait trouvés en parcourant nos nouvelles données radioastronomiques. Elle avait commencé à remarquer des formes très étranges qu'elle ne pouvait pas s'adapter facilement à n'importe quel type d'objet connu.

Parmi eux, étiquetés par Anna comme WTF?, était l'image d'un cercle fantomatique d'émission radio, suspendu dans l'espace comme un anneau de fumée cosmique. Aucun de nous n'avait jamais rien vu de tel auparavant, et nous n'avions aucune idée de ce que c'était. Quelques jours plus tard, notre collègue Emil Lenc en a trouvé un deuxième, encore plus effrayant que celui d'Anna.

L'ORC1 fantomatique (fuzz bleu / vert), sur fond de galaxies aux longueurs d'onde optiques. Il y a une galaxie orange au centre de l'ORC, mais nous ne savons pas si elle fait partie de l'ORC, ou simplement une coïncidence fortuite. Image de Bärbel Koribalski, basée sur les données ASKAP, avec l'image optique de [Dark Energy Survey] (https://www.darkenergysurvey.org), Auteur fourni

Anna et Emil avaient examiné les nouvelles images de nos observations pilotes pour le Carte évolutive de l'univers (EMU) projet, réalisé avec le nouveau révolutionnaire CSIRO Télescope Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP).

L'UEM prévoit de sonder hardiment des parties de l'Univers où aucun télescope n'est allé auparavant. Il peut le faire car ASKAP peut surveiller très rapidement de grandes parties du ciel, sondant à une profondeur auparavant uniquement atteinte dans de minuscules zones du ciel, et étant particulièrement sensible aux objets faibles et diffus comme ceux-ci.

J'ai prédit un il y a quelques années cette exploration de l'inconnu ferait probablement des découvertes inattendues, que j'ai appelées WTF. Mais aucun de nous ne s'attendait à découvrir quelque chose d'aussi inattendu, aussi rapidement. En raison des énormes volumes de données, je m'attendais à ce que les découvertes soient faites à l'aide de l'apprentissage automatique. Mais ces découvertes ont été faites avec un bon œil à l'ancienne.

ORC de chasse

Notre équipe a recherché le reste des données à l'œil nu, et nous avons trouvé quelques-uns des mystérieux blobs ronds. Nous les avons baptisés ORC, ce qui signifie «étrange cercles radio». Mais la grande question, bien sûr, est: «que sont-ils?»

Au début, nous avons suspecté un artefact d'imagerie, peut-être généré par une erreur logicielle. Mais nous avons rapidement confirmé qu'ils étaient réels, en utilisant d'autres radiotélescopes. Nous n'avons toujours aucune idée de leur taille ou de leur distance. Ils pourraient être des objets dans notre galaxie, peut-être quelques années-lumière à travers, ou ils pourraient être loin dans l'Univers et peut-être des millions d'années-lumière à travers.

Quand on regarde des images prises avec des télescopes optiques à la position des ORC, on ne voit rien. Les anneaux d'émission radio sont probablement causés par des nuages ​​d'électrons, mais pourquoi ne voyons-nous rien dans les longueurs d'onde visibles de la lumière? Nous ne savons pas, mais trouver un puzzle comme celui-ci est le rêve de tout astronome.

Nous savons ce qu'ils ne sont pas

Nous avons exclu plusieurs possibilités pour ce que pourraient être les ORC.

Pourraient-ils être restes de supernova, les nuages ​​de débris laissés derrière quand une étoile de notre galaxie explose? Non. Ils sont loin de la plupart des étoiles de la Voie lactée et il y en a trop.

Seraient-ils les anneaux d'émission radio parfois vus dans les galaxies subissant des éclats de formation d'étoiles? Encore une fois, non. Nous ne voyons aucune galaxie sous-jacente qui hébergerait la formation d'étoiles.

Pourraient-ils être les lobes géants d'émission radio que nous voyons dans galaxies radio, causé par des jets d'électrons jaillissant des environs d'un trou noir supermassif? Peu probable, car les ORC sont très nettement circulaires, contrairement aux nuages ​​enchevêtrés que nous voyons dans les radio-galaxies.

Pourraient-ils être Bagues Einstein, dans quelles ondes radio d'une galaxie lointaine sont pliées en cercle par le champ gravitationnel d'un amas de galaxies? Toujours pas. Les ORC sont trop symétriques et nous ne voyons pas d'amas en leur centre.

Un véritable mystère

Dans notre papier à propos des ORC, qui est à paraître dans les Publications de l'Astronomical Society of Australia, nous parcourons toutes les possibilités et concluons que ces taches énigmatiques ne ressemblent à rien de ce que nous connaissons déjà.

Nous devons donc explorer des choses qui pourraient exister mais qui n'ont pas encore été observées, comme une vaste onde de choc provoquée par une explosion dans une galaxie lointaine. De telles explosions peuvent avoir quelque chose à voir avec rafales radio rapides, ou les collisions d'étoiles à neutrons et de trous noirs qui génèrent ondes gravitationnelles.

Ou peut-être sont-ils tout autre chose. Deux scientifiques russes ont même suggéré Les ORC pourraient être les «gorges» des trous de ver dans l'espace-temps.

D'après la poignée que nous avons trouvée jusqu'à présent, nous estimons qu'il y a environ 1,000 XNUMX ORC dans le ciel. Mon collègue Bärbel Koribalski note que la recherche est maintenant en cours, avec des télescopes du monde entier, pour trouver plus d'ORC et comprendre leur cause.

C'est un travail délicat, car les ORCS sont très faibles et difficiles à trouver. Notre équipe réfléchit à toutes ces idées et plus encore, dans l'espoir du moment eureka où l'un de nous, ou peut-être quelqu'un d'autre, a soudainement le flash d'inspiration qui résout le puzzle.

C'est une période passionnante pour nous. La plupart des recherches astronomiques visent à affiner nos connaissances de l'Univers ou à tester des théories. Très rarement, nous avons le défi de tomber sur un nouveau type d'objet que personne n'a vu auparavant et d'essayer de comprendre ce que c'est.

Est-ce un phénomène complètement nouveau, ou quelque chose que nous connaissons déjà mais que nous considérons d'une manière étrange? Et si c'est vraiment complètement nouveau, comment cela change-t-il notre compréhension de l'Univers? 

À propos de l’auteur

Ray Norris, professeur, École des sciences, Université Western Sydney

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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