Кадр из анимации RAD J131346.9+500320. Источник: Астрономическая коллаборация RAD@home (Индия)

Астрономы обнаружили огромную радиоструктуру с двойным кольцом на расстоянии в миллиарды световых лет от нас.

Эта находка ставит под сомнение теории о чёрных дырах и указывает на то, что галактические ветры могут формировать самые редкие космические кольца во Вселенной.

Открытие самого дальнего ОРК

Астрономы обнаружили самый дальний и мощный из когда-либо наблюдавшихся «нечётных радиокругов» (НРК).

Эти странные круглые структуры — относительно недавняя космическая загадка, впервые обнаруженная всего шесть лет назад. На данный момент учёные подтвердили существование лишь нескольких таких структур, большинство из которых колоссальны — их диаметр в 10–20 раз превышает диаметр нашей Млечной Пути галактики.

ORC — это обширные слабовыраженные кольца радиоизлучения, которые окружают галактики и могут быть обнаружены только в радиодиапазоне электромагнитного спектра. Они состоят из быстро движущейся намагниченной плазмы. Ранее предполагалось, что они могут образовываться при столкновении сверхмассивных чёрных дыр или целых галактик, создавая огромные ударные волны.

Новые подсказки: сверхветры из спиральных галактик

Новая статья, опубликованная в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества, предлагает другое объяснение. Исследовательская группа предполагает, что эти призрачные кольца радиоизлучения могут быть связаны с мощными «суперветрами». Эти массивные потоки заряженных частиц вызваны активностью в спиральных радиогалактиках.

Открытие было сделано учёными из Университета Мумбаи с помощью гражданской научной инициативы RAD@home Astronomy Collaboratory, а также с помощью Low-Frequency Array (LOFAR) — крупнейшего в мире и самого чувствительного низкочастотного радиотелескопа (от 10 до 240 мегагерц).

Оптическое RGB-изображение из Legacy Surveys, наложенное на радиоизлучение красного цвета из Two-Metre Sky Survey (LoTSS) телескопа LOFAR, на котором виден «нечётный радиокруг» (ORC) RAD J131346.9+500320. Источник: RAD@home Astronomy Collaboratory (Индия)

Двойной космический гигант

Источник, обозначенный как RAD J131346.9+500320, находится на расстоянии ~0,94 от нас (когда Вселенной было вдвое меньше, чем сейчас), что делает его самым удалённым и самым мощным источником рентгеновского излучения, известным на сегодняшний день.

Кроме того, у него не одно, а два пересекающихся кольца — это всего лишь второй подобный пример, вызывающий больше вопросов, чем дающий ответы.

Доктор Ананда Хота, основатель RAD@home Astronomy Collaboratory, занимающейся гражданскими научными исследованиями, сказал: «Эта работа показывает, как профессиональные астрономы и гражданские учёные вместе могут расширять границы научных открытий.

«Очарованные звёздные скопления — одни из самых причудливых и красивых космических структур, которые мы когда-либо видели. Они могут дать нам важную информацию о том, как галактики и чёрные дыры развиваются рука об руку».

RAD J131346.9+500320 — это первый объект ORC, обнаруженный с помощью гражданской науки, и первый объект, идентифицированный с помощью LOFAR.

Сила LOFAR: окно в древнюю Вселенную

LOFAR — это передовой общеевропейский радиотелескоп, состоящий из сотен тысяч простых антенн, расположенных в Нидерландах, и партнёрских станций во многих европейских странах. Работая как один гигантский интерферометр, он обеспечивает исключительно чёткое и чувствительное наблюдение за небом на низких радиочастотах.

Это позволяет астрономам заглянуть на миллиарды лет назад, в то время, когда ещё не сформировались первые звёзды и галактики, исследуя обширные области низкочастотного радиоизлучения.

Огромные радиокольца и изогнутые струи

Помимо недавно обнаруженного ORC, коллаборация RAD@home Astronomy обнаружила ещё двух примечательных космических гигантов.

Первый объект, известный как RAD J122622.6+640622, простирается почти на три миллиона световых лет — это более чем в 25 раз превышает диаметр Млечного Пути. Одна из его мощных струй резко отклоняется в сторону, как будто под действием внешней силы, а затем образует ослепительное кольцо радиоизлучения шириной примерно в 100 000 световых лет.

Вторая галактика, RAD J142004.0+621715, имеет диаметр около 1,4 миллиона световых лет. В ней также есть кольцо радиоизлучения на конце одной из струй, в то время как более узкая струя тянется в противоположном направлении от родительской галактики.

Обе эти галактики находятся в плотных скоплениях галактик — областях, заполненных чрезвычайно горячим газом с температурой в миллионы градусов. Взаимодействие их высокоскоростных джетов с окружающей плазмой, вероятно, формирует впечатляющие радиоструктуры, наблюдаемые в этих системах.

Все три недавно изученных объекта находятся в скоплениях галактик с массой примерно в 100 триллионов Солнц. Это позволяет предположить, что столкновения между релятивистскими намагниченными плазменными струями и окружающим их горячим веществом могут играть ключевую роль в формировании этих редких и сложных космических колец.

Семейство экзотических плазменных структур

Соавтор исследования доктор Пратик Дабхаде из Национального центра ядерных исследований в Варшаве, Польша, сказал: «Эти открытия показывают, что ОРК и радиокольца — не отдельные диковинки, а часть более широкого семейства экзотических плазменных структур, формируемых джетами чёрных дыр, ветрами и окружающей их средой.

«Тот факт, что их обнаружили гражданские учёные, подчёркивает непреходящую важность распознавания образов человеком даже в эпоху машинного обучения».

Будущее: SKA и LSST откроют новые космические кольца

С появлением новых объектов, таких как радиотелескоп Square Kilometre Array (SKA), астрономы ожидают, что будет обнаружено гораздо больше ORC.

В то же время новые оптические телескопы, такие как Спектроскопический прибор для изучения тёмной энергии (DESI) и Большой синоптический обзорный телескоп (LSST) обсерватории Веры К. Рубин, позволят определить красное смещение и среду, в которой находятся галактики, и помогут понять, как формируются и развиваются эти загадочные кольца.

На данный момент три новых космических кольца, обнаруженных не автоматизированными программами, а внимательными учёными-любителями, представляют собой важный шаг на пути к раскрытию тайн этих огромных загадочных структур.

Ссылка: «Открытие внегалактических радиоколец и странных радиокругов с помощью RAD@home: подсказки о их происхождении» Ананды Хота, Пратика Дабхаде, Прасуна Мачадо, Джойдипа Даса, Арти Мулей и Арундхати Пурохит, 2 октября 2025 г., Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. DOI: 10.1093/mnras/staf1531