揭開宇宙奇蹟！XMM-牛頓太空望遠鏡解密「四葉草」謎團
〔編譯陳成良／綜合報導〕近年來，天文學家們發現，一些星系周圍存在著巨大的圓形無線電波結構，其起源一直是個謎。而如今，歐洲太空總署（ESA）的XMM-牛頓（XMM-Newton）太空望遠鏡的觀測結果顯示，其中一個名為「四葉草」（Cloverleaf）的神秘結構，竟是由星系群碰撞合併形成的。這項發現揭示了「奇特無線電環」（ORC，odd radio circles）的來源，為解開這些宇宙奇異結構的謎團提供了新的線索。
據《每日科技網》（scitechdaily）14日報導，ORC是一種在部分星系周圍觀測到的神秘結構，直到2021年才被發現。這些微弱的訊號是由於無線電波探測技術的進步而被偵測出來的，散佈在銀河系之外。每個ORC都足夠大，能夠包圍一整個星系，甚至數個星系。
在此之前，沒有人知道ORC的存在。然而，隨著技術的進步，無線電波探測技術變得足夠靈敏，使得天文學家能夠捕捉到這些微弱的訊號。在過去幾年中，天文學家共發現了8個這樣的奇異結構，它們分佈在我們銀河系之外，每個都足夠大，能夠包圍一整個星系，有時甚至是數個星系。
德國馬克斯·普朗克地外物理研究所的天體物理學家布爾布爾（Esra Bulbul）表示，ORC一直沒有在X射線波段進行研究。當她得知這一點後，她與博士後研究員張曉元（Xiaoyuan Zhang）開始仔細研究德國／俄羅斯合作的X射線太空望遠鏡「eROSITA」的數據。他們注意到一些X射線輻射似乎來自「四葉草」，儘管觀測時間不到7分鐘。這個發現讓他們組建了一個更大的團隊，並獲得了更多使用XMM-牛頓太空望遠鏡的觀測時間。
獲得觀測時間後，他們進行了觀測，結果發現了令人振奮的事實：X射線輻射確實與「四葉草」有關聯。X 射線觀測結果顯示，「四葉草」ORC 的氣體溫度高達 800 萬到 900 萬攝氏度，這表明它是由大約 12 個星系組成的星系群合併形成的。研究團隊推測，星系合併產生了衝擊波，加速了粒子，從而產生了強烈的無線電波輻射，形成了我們所看到的環狀結構。
然而，觀測「四葉草」時，eROSITA望遠鏡探測到的X射線點源與XMM-牛頓望遠鏡所觀測到的擴展輻射有所區別。具體來說，eROSITA觀測到的點源（point source）無法展現出像XMM-牛頓觀測到的較廣泛的X射線輻射那樣的特徵，這表明eROSITA觀測到的點源不太可能來自「四葉草」這個區域，但這個發現仍然引人深思。
X射線輻射可以追蹤星系群中氣體的分佈，這種輻射類似於警察在犯罪現場周圍拉起的警戒線。透過觀察這些氣體如何受到擾動，科學家確定，「四葉草」中的星系實際上是兩個獨立星系群的成員，這兩個星系群彼此靠近，最終合併在一起。根據輻射的溫度，也可以推斷出參與合併的星系數量。
儘管星系群合併很常見，但ORC卻非常罕見。至今，仍不清楚這些相互作用是如何產生如此強烈的無線電波發射的。布爾布爾表示，雖然他們解開了「四葉草」ORC的本質之謎，但也帶來了更多新的問題。他們計劃更詳細研究「四葉草」，以尋找答案。