Astronomen hebben opnieuw een vreemde cirkel van radiostraling ontdekt aan de hemel. De oorzaak van de cirkel is onduidelijk: zien we hier het zijaanzicht van een sterrenstelsel of het resultaat van een samensmelting van superzware zwarte gaten?
Het is de vijfde keer dat astronomen een vreemde radiogolvencirkel (odd radio circle of ORC) vinden. In 2020 vonden astronoom Ray Norris van de Western Sydney University en CSIRO in Australië en zijn collega’s vier vreemde cirkels van radiogolven aan de hemel. Niemand had zulke cirkels eerder gezien. Het team had wel wat ideeën over wat ze zouden kunnen zijn, maar zeker weten deden ze het niet.
‘Nadat we ons onderzoek publiceerden, verwachtte ik dat er wel iemand zou zijn die zou zeggen: jullie hebben dit voor de hand liggende antwoord over het hoofd gezien’, zegt Norris. Maar dat gebeurde niet.
Thomas Hertog werkte samen met Stephen Hawking en onderzoekt de oerknal
Tijd en natuurwetten zijn voortgekomen uit de oerknal, in een chaotisch proces van toevalligheden, zegt theoretisch natuurkun ...
Middelpunt
Nu hebben Norris en Bärbel Koribalski van de nationale telescoopfaciliteit van Australië een andere ORC gevonden. Die kwam aan het licht dankzij de Australian Square Kilometre Array Pathfinder-telescoop (ASKAP).
De nieuwe radiocirkel lijkt gecentreerd te zijn rondom een elliptisch sterrenstelsel. Dat was bij twee van de eerder ontdekte ORC’s eveneens het geval. De cirkel is ook even helder en ongeveer even groot als die twee ORC’s, met een diameter van ongeveer een miljoen lichtjaar.
De onderzoekers denken dat het geen toeval is dat drie van de ORC’s sterrenstelsels in hun centrum hebben. Zij verwachten dat de sterrenstelsels verband houden met de radiogolven. De andere twee ORC’s hebben geen sterrenstelsels in hun middelpunt. Mogelijk hebben deze te maken met een ander fenomeen.
Kandidaten
Op basis van de leeftijd van de sterrenstelsels zegt het team dat de drie ORC’s meer dan een miljoen jaar oud zijn. Norris en Koribalski hebben elk hun favoriete kandidaat als het gaat om wat deze ORC’s heeft veroorzaakt.
Norris denkt dat de cirkels de overblijfselen zijn van een galactische explosie, misschien als gevolg van het samensmelten van twee superzware zwarte gaten. ‘Deze dingen zijn zo cirkelvormig dat ze voor mij echt op een bol rondom een uitbarsting lijken.’
Deze oorsprong zou hun grootte en vorm verklaren, en ook waarom ze zo moeilijk te vinden zijn, zegt hij. ‘We weten dat samensmeltingen van superzware zwarte gaten plaatsvinden, maar dat ze superzeldzaam zijn’, zegt Norris.
Koribalski is er niet van overtuigd dat zo’n grote explosie de gevonden ORC kan veroorzaken. In plaats daarvan denkt ze dat we op de kopse kant kijken van een reusachtig sterrenstelsel met een zwart gat in het midden, waar radiostraling aan beide kanten naar buiten schiet. Het zou dan gaan om straling in de vorm van een dumbbell, waarvan één uiteinde naar de aarde is gericht. ORC’s zijn dan zeldzaam omdat het onwaarschijnlijk is dat een sterrenstelsel volledig in de richting wijst van onze telescopen, zegt ze.
Astronoom Jacinta Delhaize van de Universiteit van Kaapstad in Zuid-Afrika vindt het sterrenstelselidee ‘zeer plausibel’. Maar Norris is er minder zeker van dat de uiteinden van een dumbbellvorm er echt zo rond uit zouden zien.
Puzzel
Beide ideeën zijn nog volledig speculatief. Koribalski zegt dat we nog niet genoeg ORC’s hebben gevonden om zeker te kunnen zijn. Ze vertrouwt erop dat er binnenkort meer worden gevonden. Norris werkt ondertussen aan een 3D-model van zijn explosiehypothese, om te zien of die standhoudt.
‘Het is de eerste keer in mijn carrière – die al vrij lang duurt – dat ik een puzzel in handen heb waarvan ik geen idee hebt wat het is’, zegt Norris. ‘Het is ieders droom om zo’n puzzel te hebben.’
