Gli astronomi potrebbero finalmente aver scoperto cosa sta causando gli “Odd Radio Circles” (ORC), oggetti così strani che sono stati ufficialmente denominati con questo nome. Si tratta di cerchi radio emessi da galassie che generano stelle a un ritmo fenomenale, e secondo un team di astronomi, le supernove all’interno di queste galassie stanno producendo venti enormi, con gli ORC come prodotto finale. Questa spiegazione potrebbe essere stata considerata fin dall’inizio, se non fosse stato per le dimensioni sbalorditive di questo fenomeno, che hanno portato a ritenere inizialmente improbabile tale ipotesi.
La tecnologia dei telescopi radio
Fino a poco tempo fa, i telescopi radio potevano concentrarsi efficacemente solo su piccole aree del cielo alla volta. Qualsiasi cosa troppo grande diventava effettivamente invisibile. Invece di fotografare aree casuali del cielo, come abbiamo fatto con i telescopi ottici, c’era la tendenza a concentrarsi su luoghi dove i risultati da altre lunghezze d’onda ci portavano a aspettarci di trovare qualcosa.
Tuttavia, questo è cambiato con la costruzione del Murchison Wide Field Array e dell’Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP), che catturano aree così ampie che diventano possibili ampie indagini. Nel 2020, gli astronomi che utilizzavano l’ASKAP hanno scoperto grandi aree del cielo, approssimativamente circolari, che emettono a lunghezze d’onda simili. Dopo essersi convinti che queste non fossero il risultato di errori di apparecchiature, ma non avendo trovato nessun’altra spiegazione soddisfacente, i scopritori li hanno chiamati ORC. Il nome è accurato, ricorda la Terra di Mezzo e non contiene supposizioni sulla causa che potrebbero rivelarsi errate. È anche meno offensivo di WTF, che è stato il primo tentativo.
La natura degli ORC
Uno dei scopritori, il professor Ray Norris della Western Sydney University, ha detto a IFLScience: “Non vediamo cerchi come questo in nessun altro modo, tranne che per i resti di supernova. E questi non sono resti di supernova”.
Secondo un articolo pubblicato di recente, tuttavia, è esattamente ciò che sono.
Norris e il resto del team che ha trovato gli ORC pensavano che non potessero essere resti di supernova perché erano troppo grandi. Tutti gli ORC che abbiamo trovato hanno galassie abbastanza lontane vicino ai loro centri, e molti esistono troppo lontano dal piano galattico per essere probabilmente parte della Via Lattea. Tuttavia, data la loro dimensione angolare, se davvero hanno origine da queste galassie, allora gli ORC sono così grandi da piegare la mente persino di quelle persone che piegano le menti degli altri con la scala per lavoro. Potenti come sono le supernove, non dovrebbero essere in grado di creare raggi di esplosione di milioni di anni luce di larghezza.
La teoria delle supernove multiple
Tuttavia, secondo la professoressa Alison Coil dell’Università della California, San Diego e coautori, ciò che una supernova non può fare, molte che lavorano insieme possono.
Le galassie starburst producono stelle, spesso molto massicce, a un ritmo molte volte maggiore della Via Lattea. Più massiccia è una stella, più breve è la sua vita, e se la massa è superiore a otto masse solari, finisce come supernova. Di conseguenza, qualsiasi galassia che è stata in una fase di starburst per decine di milioni di anni ha molte stelle che esplodono. Anche se possono passare anni tra un’esplosione e l’altra, secondo gli standard astronomici queste esplosioni quasi coincidono.
Questo, secondo Coil, accelera i venti che trasportano gas pari a 200 volte la massa del Sole a 2.000 chilometri al secondo (quasi l’1 percento della velocità della luce). Questo è sufficiente per spingere parte del gas oltre la galassia delle stelle. Gli elettroni strappati dal gas vanno ancora più lontano.
La ricerca di altre lunghezze d’onda
Un’altra caratteristica originale degli ORC era che inizialmente nessuno riusciva a trovare alcun segno di loro a lunghezze d’onda abbastanza corte da essere viste da altri tipi di telescopi. Coil ha deciso di continuare a cercare e ha utilizzato l’Osservatorio Keck per esaminare ORC 4. Ha trovato una alta concentrazione di gas ionizzato caldo e molto compresso fino a una distanza di circa 130.000 anni luce dalla galassia centrale. Questa è solo circa un decimo della distanza a cui sono state rilevate le onde radio, ma fornisce una possibile fonte per gli elettroni che si pensa stiano producendo quelle emissioni radio.
La formazione delle galassie e le simulazioni
Come tutte le grandi galassie, questa è il prodotto di fusioni galattiche. A differenza della Via Lattea, tuttavia, Coil e coautori pensano che sia stata formata da due galassie di dimensioni simili, piuttosto che da una serie di galassie più piccole che vengono consumate. “La fusione spinge tutto il gas in una regione molto piccola, che causa un’intensa esplosione di formazione stellare. Le stelle massicce si esauriscono rapidamente e quando muoiono, espellono il loro gas come venti in uscita”, ha detto Coil in una dichiarazione.
Infine, le galassie esauriscono il materiale per formare nuove stelle. “C’è stata un’esplosione di formazione stellare in questa galassia, ma è finita circa un miliardo di anni fa”, ha detto Coil.
Le simulazioni eseguite dal membro del team, la dott.ssa Cassandra Lochhaas del Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics, indicano che gli anelli prodotti dal flusso di gas possono durare per 750 milioni di anni. All’interno di questo anello, il gas più freddo collassa sulla galassia. La discrepanza nei tempi suggerisce che c’è ancora lavoro da fare, ma l’ipotesi potrebbe essere approssimativamente corretta.
“Per far funzionare questo, è necessario un elevato tasso di flusso di massa, il che significa che sta espellendo molto materiale molto rapidamente. E il gas circostante appena fuori dalla galassia deve essere a bassa densità, altrimenti lo shock si arresta. Questi sono i due fattori chiave”, ha detto Coil. La combinazione è così rara che finora sono stati trovati solo cinque ORC.
