Gigantische Radiokreise jenseits der Galaxis

Immer wieder stoßen Astronominnen und Astronomen auf zuvor unbekannte Objekte im Universum. So auch im Jahr 2019: Damals hatte die Forscherin Anna Kapinska eine weit entfernte kreisförmige Struktur entdeckt, die größer als eine Galaxie ist und schwach Radiowellen aussendet. Jetzt fand ein Forschungsteam um Alison Coil von der University of California heraus, wie sich das Gas in einem solchen „seltsamen Radiokreis“ bewegt. Wie das Team im Fachblatt „Nature“ berichtet, könnten explosionsartig entstehende Sterne die Ursache für diese rätselhaften Phänomene sein.

Die seltsamen Radiokreise – „odd radio circles“ auf Englisch, kurz ORCs – sind bislang kaum erforscht: Nur elf Kandidaten dafür sind bisher bekannt. Um zu beweisen, dass es sich tatsächlich um extragalaktische Objekte handelt, sie sich also außerhalb der Milchstraße befinden, muss man ihr Spektrum messen. Und das sei erst bei einem einzigen dieser Objekte gelungen, so Coil. Es gibt allerdings auch indirekte Hinweise für Radiokreise außerhalb unserer Galaxis. So konzentrieren sich die Kandidaten für ORCs nicht – wie etwa die ähnlich aussehenden Planetarischen Nebel – in der Ebene der galaktischen Scheibe, sondern liegen zumeist weit außerhalb davon.

Ein Halo ungewöhnlichen Ausmaßes

Außerdem sind im Zentrum mehrerer ORCs Galaxien zu finden – wobei die ORCs bis zu 50-mal größer sind. Einen davon namens ORC4 haben Coil und ihr Team mit einem der Keck-Teleskope auf Hawaii ins Visier genommen. Während der Radiokreis selbst im optischen Licht unsichtbar ist, stieß das Team auf einen ungewöhnlich großen Halo aus ionisiertem Gas um die zentrale Galaxie von ORC4, die knapp fünf Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt ist. „Mit einem Durchmesser von etwa 130 000 Lichtjahren ist dieser Halo aus ionisiertem Gas größer, als es für eine Galaxie in dieser Entfernung zu erwarten wäre“, so die Forschenden. Das sei ein Hinweis darauf, dass in der Galaxie etwas Ungewöhnliches geschehen sein muss.

Aus ihren Beobachtungsdaten errechneten sie auch, wie sich das Gas in dem Halo bewegt: Es fällt mit Geschwindigkeiten von bis zu 720 000 Kilometern pro Stunde in die Galaxie hinein. Daraus schließen die Forschenden, dass zunächst eine aus dem Inneren der Galaxie kommende Stoßwelle das Gas ionisiert hat und dieses Gas nun in die Galaxie hineinströmt. Der seltsame Radiokreis müsse demnach der Überrest dieser Stoßwelle sein, die sich weiter ausbreitet.

Was aber hat die Stoßwelle ausgelöst? Am wahrscheinlichsten sei, so Coil und ihr Team, dass eine große Anzahl von Sternen inmitten der Galaxie explosionsartig entstanden ist – ein als Starburst bezeichnetes Ereignis. Starburst-Galaxien sind dafür bekannt, dass sie Gas mit hoher Geschwindigkeit ausstoßen. Bei einem extremen Starburst könnten also auch Stoßwellen entstehen. Demnach wären ORCs späte Überbleibsel heftiger Sternentstehungen.