Bärbel Koribalski/ASKAP, Autor fornecida

Em setembro de 2019, minha colega Anna Kapinska fez uma apresentação mostrando objetos interessantes que ela encontrou enquanto navegava em nossos novos dados radioastronômicos. Ela começou a notar formas muito estranhas que ela não conseguia se encaixar facilmente em qualquer tipo de objeto conhecido.

Entre eles, rotulados por Anna como WTF?, era a imagem de um círculo fantasmagórico de emissão de rádio, pairando no espaço como um anel de fumaça cósmica. Nenhum de nós jamais tinha visto algo parecido antes e não tínhamos ideia do que era. Poucos dias depois, nosso colega Emil Lenc encontrou um segundo, ainda mais assustador do que o de Anna.

O fantasmagórico ORC1 (fuzz azul / verde), em um cenário de galáxias em comprimentos de onda ópticos. Há uma galáxia laranja no centro do ORC, mas não sabemos se é parte do ORC ou apenas uma coincidência casual. Imagem de Bärbel Koribalski, com base em dados ASKAP, com a imagem óptica do [Dark Energy Survey] (https://www.darkenergysurvey.org), Autor fornecida

Anna e Emil estavam examinando as novas imagens de nossas observações piloto para o Mapa Evolucionário do Universo (EMU) projeto, feito com o novo revolucionário CSIRO Telescópio Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP).

A EMU planeja sondar corajosamente partes do Universo onde nenhum telescópio jamais existiu. Isso pode ser feito porque o ASKAP pode pesquisar grandes áreas do céu muito rapidamente, sondando a uma profundidade anteriormente alcançada apenas em pequenas áreas do céu e sendo especialmente sensível a objetos difusos e tênues como esses.

Eu previ um alguns anos atrás essa exploração do desconhecido provavelmente faria descobertas inesperadas, que chamei de WTFs. Mas nenhum de nós esperava descobrir algo tão inesperado, tão rapidamente. Por causa dos enormes volumes de dados, eu esperava que as descobertas fossem feitas usando aprendizado de máquina. Mas essas descobertas foram feitas com os bons e velhos olhos.

ORCs de caça

Nossa equipe pesquisou o resto dos dados a olho nu e encontramos mais algumas das bolhas redondas misteriosas. Nós os apelidamos de ORCs, que significa “círculos de rádio estranhos”. Mas a grande questão, claro, é: "o que são eles?"

A princípio, suspeitamos de um artefato de imagem, talvez gerado por um erro de software. Mas logo confirmamos que eles são reais, usando outros radiotelescópios. Ainda não temos ideia de quão grandes ou distantes eles são. Eles podem ser objetos em nossa galáxia, talvez com alguns anos-luz de diâmetro, ou podem estar distantes no Universo e talvez com milhões de anos-luz de diâmetro.

Quando olhamos as imagens tiradas com telescópios ópticos na posição de ORCs, não vemos nada. Os anéis de emissão de rádio são provavelmente causados ​​por nuvens de elétrons, mas por que não vemos nada nos comprimentos de onda visíveis da luz? Não sabemos, mas encontrar um quebra-cabeça como esse é o sonho de todo astrônomo.

Nós sabemos o que eles não são

Descartamos várias possibilidades para o que podem ser ORCs.

Eles poderiam ser remanescentes de supernova, as nuvens de detritos deixados para trás quando uma estrela em nossa galáxia explode? Não. Elas estão longe da maioria das estrelas da Via Láctea e são muitas.

Seriam os anéis de emissão de rádio às vezes vistos em galáxias sob intensa rajadas de formação de estrelas? Novamente, não. Não vemos nenhuma galáxia subjacente que hospedaria a formação estelar.

Eles poderiam ser os lóbulos gigantes de emissão de rádio que vemos em galáxias de rádio, causado por jatos de elétrons saindo dos arredores de um buraco negro supermassivo? Provavelmente não, porque os ORCs são distintamente circulares, ao contrário das nuvens emaranhadas que vemos em galáxias de rádio.

Eles poderiam ser Anéis de Einstein, em que as ondas de rádio de uma galáxia distante estão sendo dobradas em um círculo pelo campo gravitacional de um aglomerado de galáxias? Ainda não. ORCs são muito simétricos e não vemos um cluster em seu centro.

Um verdadeiro mistério

No nosso papel sobre ORCs, que será publicado nas Publicações da Sociedade Astronômica da Austrália, examinamos todas as possibilidades e concluímos que essas bolhas enigmáticas não se parecem com nada que já conhecemos.

Portanto, precisamos explorar coisas que podem existir, mas ainda não foram observadas, como uma vasta onda de choque de alguma explosão em uma galáxia distante. Essas explosões podem ter algo a ver com rajadas de rádio rápidas, ou as colisões de estrela de nêutrons e buraco negro que geram ondas gravitacionais.

Ou talvez sejam algo totalmente diferente. Dois cientistas russos ainda sugerido ORCs podem ser as “gargantas” de buracos de minhoca no espaço-tempo.

Do punhado que encontramos até agora, estimamos que haja cerca de 1,000 ORCs no céu. Meu colega Bärbel Koribalski observa que a busca agora começou, com telescópios ao redor do mundo, para encontrar mais ORCs e entender sua causa.

É um trabalho complicado porque os ORCS são muito tênues e difíceis de encontrar. Nossa equipe está fazendo um brainstorming de todas essas ideias e muito mais, esperando pelo momento eureka em que um de nós, ou talvez outra pessoa, de repente tenha o lampejo de inspiração que resolverá o quebra-cabeça.

É um momento emocionante para nós. A maioria das pesquisas astronômicas visa refinar nosso conhecimento do Universo ou testar teorias. Muito raramente enfrentamos o desafio de tropeçar em um novo tipo de objeto que ninguém viu antes e tentar descobrir o que é.

É um fenômeno completamente novo ou algo que já conhecemos, mas visto de uma forma estranha? E se realmente for completamente novo, como isso muda nossa compreensão do Universo? 

Sobre o autor

Ray Norris, Professor, Escola de Ciências, Western Sydney University

Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

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