位于印度浦那的國家射電天體物理學(xué)中心(NCRA)的一組天文學(xué)家使用巨型波濤無線電望遠(yuǎn)鏡(GMRT)在一個(gè)遙遠(yuǎn)的星系周圍發(fā)現(xiàn)了一個(gè)神秘的氫氣環(huán)。該環(huán)比它周圍的銀河系大得多，直徑約380,000光年(約為銀河系的4倍)。

該星系(名稱為AGC 203001)位于距我們約2.6億光年的位置。具有如此大的中性氫環(huán)的只有另一種這樣的已知系統(tǒng)。這種環(huán)的起源和形成仍是天體物理學(xué)家之間爭(zhēng)論的問題。

中性氫發(fā)出的無線電波的波長(zhǎng)約為21厘米。來自中性氫原子的輻射使射電天文學(xué)家可以繪制銀河系和宇宙中其他星系中中性氫氣的數(shù)量和分布圖。通常，在活躍形成新恒星的星系中發(fā)現(xiàn)大量的中性氫氣儲(chǔ)層。但是，盡管沒有顯示出活躍恒星形成的跡象，但已知星系A(chǔ)GC 203001具有大量的氫，盡管其確切分布尚不清楚。這個(gè)由銀河系驅(qū)動(dòng)的天文學(xué)家在NCRA中使用GMRT對(duì)這個(gè)銀河系進(jìn)行高分辨率的無線電觀測(cè)，以找出這種氣體在銀河系中的位置所具有的非同尋常的性質(zhì)。

GMRT觀測(cè)表明，中性氫以大的偏心環(huán)的形式分布，該偏心環(huán)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了該星系的光學(xué)范圍。更令人困惑的是，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)該環(huán)的現(xiàn)有光學(xué)圖像沒有顯示出它包含恒星的跡象。在與兩名法國天文學(xué)家Pierre-Alain Duc和Jean-Charles Cuillandre合作下，NCRA團(tuán)隊(duì)在美國夏威夷的加拿大-法國-夏威夷-望遠(yuǎn)鏡(CFHT)獲得了該系統(tǒng)的非常靈敏的光學(xué)圖像。但是，即使這些圖像也沒有顯示出與氫環(huán)相關(guān)的任何星光跡象。

對(duì)于什么會(huì)導(dǎo)致形成如此大的無星氫環(huán)，目前尚無明確答案。傳統(tǒng)上，人們認(rèn)為星系與星系之間的碰撞會(huì)導(dǎo)致在銀河系周圍形成這種偏心環(huán)。但是，這樣的環(huán)通常也包含星星。這與在此環(huán)中發(fā)現(xiàn)的相反。弄清楚該環(huán)的形成方式仍然是天文學(xué)家的挑戰(zhàn)。

受這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)的鼓舞，研究小組目前正在進(jìn)行一項(xiàng)大型調(diào)查，以在其他幾個(gè)類似星系周圍繪制中性氫。如果它們中的一些也顯示出這樣的環(huán)，則應(yīng)該有助于我們更好地了解這種稀有環(huán)的形成機(jī)理。

這項(xiàng)工作是由NCRA的博士生Omkar Bait領(lǐng)導(dǎo)的，在Yogesh Wadadekar的監(jiān)督下工作。這項(xiàng)工作是Omkar博士論文的一部分。NCRA的另一位博士生Sushma Kurapati在無線電觀測(cè)中也發(fā)揮了作用。其他做出貢獻(xiàn)的專家科學(xué)家包括Pierre-Alain Duc(法國斯特拉斯堡的斯特拉斯堡大學(xué))，Jean-Charles Cuillandre(法國巴黎的PSL大學(xué))，Peter Kamphuis(德國波鴻的魯爾大學(xué))和Sudhanshu Barway(印度研究所)印度班加羅爾天體物理學(xué)學(xué)院)。