
天文学家发现了一个在数十亿光年之外的巨大双环射电结构。
这一发现对黑洞活动理论提出了挑战,并暗示星系风或许塑造了宇宙中最为罕见的宇宙环。
最遥远奥氏射电源(ORC,Odd Radio Circle 的简称)的发现
天文学家发现了迄今观测到的距离最远、威力最强的“奇异射电圆环”(ORC)。
这些奇特的环形结构是近年来颇具神秘色彩的天文谜团,直至六年前才首次被探测到。迄今为止,科学家仅确认了寥寥数例,其中多数堪称庞然大物——其直径可达我们银河系的10至20倍。
星系周围环绕着巨大且微弱的射电能量环,即“ORCs”,它们仅能在电磁波谱的射电波长中被探测到。这些能量环由高速运动且带磁的等离子体构成。先前的研究表明,它们或许是在超大质量黑洞或整个星系发生碰撞,产生巨大冲击波时形成的。
新线索:螺旋星系产生的超级星风
近日发表于《皇家天文学会月刊》的一篇新论文给出了不同解释。研究团队提出,这些幽灵般的无线电光环或许与强大的“超级风”有关。这些大规模带电粒子流由螺旋宿主射电星系内部的活动所驱动。
此次发现由孟买大学的科学家主导,他们借助公民科学项目“RAD@home 天文协作平台”,并联合全球规模最大、灵敏度最高的低频射电望远镜——低频阵列(LOFAR,频率范围 10 至 240 兆赫)共同完成。

双环宇宙巨物
该辐射源被命名为RAD J131346.9+500320,其红移值接近0.94(此时宇宙的年龄仅为当前的一半),因此,它成为了迄今为止已知的最遥远、能量最强的奥德赛环(ORC)。
它还拥有不是单个而是两个相交的环——这是第二个具有这一特征的样本——由此引发的疑问远多于得到的答案。
公民科学研究 RAD@home 天文协作组织的创始人阿南达·霍塔博士表示:“这项工作展示了专业天文学家与公民科学家如何携手突破科学发现的界限。
“ORC(奥氏云环)是我们迄今所见最奇异、最美丽的宇宙结构之一,它们或许蕴藏着星系与黑洞如何携手共进、协同演化的关键线索。”
RAD J131346.9+500320是首个通过公民科学项目发现的ORC(奇特射电环),也是首个借助低频阵列射电望远镜(LOFAR)确认的此类天体。
LOFAR之力:窥探远古宇宙的窗口
LOFAR(低频阵列射电望远镜)作为前沿的泛欧射电望远镜,其数以十万计的简易天线阵列分布于荷兰全境及多个欧洲国家的合作站点。这些天线协同运作,构成一座巨型干涉仪阵列,可在低频射电波段对天空展开超乎寻常的清晰观测,灵敏度亦臻至化境。
它能让天文学家通过观测大范围的低频射电天空,回溯数十亿年,探寻首批恒星与星系形成之前的时代。
巨型射电环与弯曲射流
除了新发现的ORC外,RAD@home天文学合作组织还发现了另外两个非凡的宇宙巨型天体。
首个被观测到的天体名为RAD J122622.6+640622,其跨度近三百万光年,是银河系直径的25倍有余。它所释放的一股强大射流在行进过程中突然转向侧方,仿佛被某种外力所偏转,随后形成了一个宽度约达十万光年的璀璨无线电波环。
第二个星系名为RAD J142004.0+621715,直径约140万光年。在其一条喷流末端,可见一个类似的无线电能量环,而另一条更为狭窄的喷流则从宿主星系的相反方向延伸而出。
这两大星系均坐落于星系密集的星系团中,这些区域充斥着温度高达数百万度的炽热气体。它们所喷发的高速射流与周围等离子体相互作用,很可能塑造出了这些星系中令人叹为观止的射电形态。
新研究的这三个天体均位于质量约达100万亿个太阳的星系团中,这表明相对论性磁化等离子体喷流与周围炽热物质之间的碰撞,可能在形成这些罕见而复杂的宇宙环结构过程中发挥着关键作用。
奇异等离子体结构家族
波兰华沙国家核研究中心的合著者普拉蒂克·达巴德博士表示:“这些发现表明,巨型电离氢区(ORCs)和射电环并非孤立的奇观——它们是由黑洞喷流、风及其所处环境塑造出的奇异等离子体结构大家庭中的一员。
“公民科学家发现这些现象的事实,凸显了人类模式识别能力即便在机器学习时代也依然至关重要。”
未来:平方公里阵列射电望远镜(SKA)与大型综合巡天望远镜(LSST)将揭开更多宇宙环状结构之谜
随着平方公里阵列射电望远镜(SKA)等即将投入使用的设施落成,天文学家预计会发现更多的ORC(奇环)。
与此同时,诸如暗能量光谱仪(DESI)和薇拉·C·鲁宾天文台的大型综合巡天望远镜(LSST)等新型光学勘测项目,将提供这些神秘环状结构所在星系的红移数据及其所处环境信息,有助于揭示这些神秘环状结构的形成与演化过程。
目前,这三个新的宇宙环——并非由自动化软件发现,而是由目光敏锐的公民科学家发现——代表着揭开这些庞大而神秘结构奥秘的重要一步。
参考文献:《RAD@home项目发现河外星系射电环及奇异射电圆圈:探寻其起源的线索》,作者:阿南达·霍塔、普拉蒂克·达巴德、普拉顺·马查多、乔伊迪普·达斯、阿尔蒂·穆莱、阿伦达蒂·普罗希特,发表于2025年10月2日《英国皇家天文学会月刊》。 DOI:10.1093/mnras/staf1531