Астрономы получили новые данные, которые помогают раскрыть загадку происхождения «Клеверного листа» — одного из огромных радиоколец, обнаруженных вокруг некоторых галактик. Эти необычные структуры, известные как ORC (odd radio circles, нечетные радиокруги), были открыты совсем недавно, в 2021 году, благодаря улучшению чувствительности современных радиообзоров.

Команда учёных под руководством Эсры Бюльбюль из Института внеземной физики Макса Планка в Германии провела наблюдения «Клеверного листа» в рентгеновском диапазоне с помощью европейского космического телескопа XMM-Newton. Это стало ключевым моментом в разгадке тайны формирования этой гигантской структуры.

«Это первый раз, когда кто-либо видел рентгеновское излучение, связанное с ORC», — отметила Бюльбюль.

Многоволновое изображение ORC «Клеверный лист» сочетает наблюдения в видимом, рентгеновском и радиодиапазонах. Источник: X. Zhang and M. Kluge (MPE), B. Koribalski (CSIRO)

Полученные данные показали, что рентгеновское излучение исходит от горячего газа с температурой около 9 миллионов градусов Цельсия, распределённого внутри группы галактик, заключенных в «Клеверном листе». Анализ этого излучения позволил сделать вывод, что здесь столкнулись две отдельные группы галактик, которые в процессе слияния создали это гигантское радиокольцо. Это, в свою очередь, позволило оценить общую массу системы — около дюжины галактик. Гравитационное притяжение объединённой системы привело к падению окружающего газа внутрь и его чрезвычайному нагреву.

«Энергия, необходимая для создания такого обширного радиоизлучения, очень велика. Некоторые симуляции могут воспроизвести их форму, но не их интенсивность. Никакие симуляции не объясняют, как образовалась ORC», — пояснила Бюльбюль.

«Галактики постоянно взаимодействуют и сливаются. Но источник ускоренных частиц, создающих мощное радиоизлучение ORC, нам пока что неясен», — отмечает Ким Уивер из NASA.

Изображение первого обнаруженного ORC, метко названного ORC-1, выделенного зёленым цветом на радионаблюдениях южноафриканского телескопа MeerKAT поверх оптической и инфракрасной карты международного проекта DES (Dark Energy Survey). Источник: J. English (U. Manitoba) / EMU / MeerKAT / DES (CTIO)

Одна из гипотез связывает радиоизлучение с реликтовыми электронами от активности сверхмассивных чёрных дыр в прошлом, которые были повторно ускорены во время слияния групп галактик.

«Слияния составляют основу структурообразования, но в этой системе есть что-то особенное, что приводит к резкому усилению радиоизлучения», — говорит Эсра Бюльбюль.

Хотя учёным удалось значительно прояснить природу «Клеверного листа», многие вопросы остаются без ответа. В настоящее время планируются более детальные наблюдения этого необычного объекта с привлечением радио- и рентгеновских телескопов.

«Мы можем многое выяснить из тщательных наблюдений, потому что такие взаимодействия требуют всех видов физики. В этом объекте собрано почти всё, с чем мы имеем дело в космосе. Это похоже на мини-вселенную», — отмечает Уивер.

Подробнее на iXBT