（华盛顿16日综合电）近年来，天文学家们发现，一些星系周围存在着巨大的圆形无线电波结构，其起源一直是个谜。而如今，欧洲太空总署（ESA）的XMM-牛顿（XMM-Newton）太空望远镜的观测结果显示，其中一个名为“四叶草”（Cloverleaf）的神秘结构，竟是由星系群碰撞合并形成的。这项发现揭示了“奇特无线电环”（ORC，odd radio circles）的来源，为解开这些宇宙奇异结构的谜团提供了新的线索。
《每日科技网》（scitechdaily）周二报导，ORC是一种在部分星系周围观测到的神秘结构，直到2021年才被发现。这些微弱的讯号是由于无线电波探测技术的进步而被侦测出来的，散布在银河系之外。每个ORC都足够大，能够包围一整个星系，甚至数个星系。
在此之前，没有人知道ORC的存在。然而，随着技术的进步，无线电波探测技术变得足够灵敏，使得天文学家能够捕捉到这些微弱的讯号。在过去几年中，天文学家共发现了8个这样的奇异结构，它们分布在我们银河系之外，每个都足够大，能够包围一整个星系，有时甚至是数个星系。
德国马克斯·普朗克地外物理研究所的天体物理学家布尔布尔（Esra Bulbul）表示，ORC一直没有在X射线波段进行研究。当她得知这一点后，她与博士后研究员张晓元（Xiaoyuan Zhang）开始仔细研究德国／俄罗斯合作的X射线太空望远镜“eROSITA”的数据。
他们注意到一些X射线辐射似乎来自“四叶草”，尽管观测时间不到7分钟。这个发现让他们组建了一个更大的团队，并获得了更多使用XMM-牛顿太空望远镜的观测时间。
获得观测时间后，他们进行了观测，结果发现了令人振奋的事实：X射线辐射确实与“四叶草”有关联。X射线观测结果显示，“四叶草”ORC 的气体温度高达摄氏800万到900万度，这表明它是由大约12个星系组成的星系群合并形成的。研究团队推测，星系合并产生了冲击波，加速了粒子，从而产生了强烈的无线电波辐射，形成了我们所看到的环状结构。
然而，观测“四叶草”时，eROSITA望远镜探测到的X射线点源与XMM-牛顿望远镜所观测到的扩展辐射有所区别。具体来说，eROSITA观测到的点源（point source）无法展现出像XMM-牛顿观测到的较广泛的X射线辐射那样的特征，这表明eROSITA观测到的点源不太可能来自“四叶草”这个区域，但这个发现仍然引人深思。
X射线辐射可以追踪星系群中气体的分布，这种辐射类似于警察在犯罪现场周围拉起的警戒线。透过观察这些气体如何受到扰动，科学家确定，“四叶草”中的星系实际上是两个独立星系群的成员，这两个星系群彼此靠近，最终合并在一起。根据辐射的温度，也可以推断出参与合并的星系数量。
尽管星系群合并很常见，但ORC却非常罕见。至今，仍不清楚这些相互作用是如何产生如此强烈的无线电波发射的。布尔布尔表示，虽然他们解开了“四叶草”ORC的本质之谜，但也带来了更多新的问题。他们计划更详细研究“四叶草”，以寻找答案。
文：台湾自由时报
图：澳洲联邦科学与工业研究组织CSIRO官网
