Een team van astronomen van het National Center for Radio Astrophysics (NCRA) in Pune, India heeft een mysterieuze ring van waterstofgas ontdekt rond een ver sterrenstelsel, met behulp van de Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT). De ring is veel groter dan het sterrenstelsel dat hij omringt en heeft een diameter van ongeveer 380, 000 lichtjaar (ongeveer 4 keer die van onze Melkweg).

Het sterrenstelsel (genaamd AGC 203001), bevindt zich ongeveer 260 miljoen lichtjaar van ons vandaan. Er is slechts één ander dergelijk bekend systeem met zo'n grote neutrale waterstofring. De oorsprong en vorming van dergelijke ringen is nog steeds een kwestie van debat onder astrofysici.

Neutrale waterstof zendt radiogolven uit met een golflengte van ongeveer 21 cm. Dankzij deze straling van neutrale waterstofatomen hebben radioastronomen de hoeveelheid en de verspreiding van neutraal waterstofgas in ons Melkwegstelsel en in andere sterrenstelsels in het heelal in kaart kunnen brengen. Typisch, grote reservoirs van neutraal waterstofgas zijn te vinden in sterrenstelsels die actief nieuwe sterren vormen. Echter, ondanks het feit dat het geen tekenen van actieve stervorming vertoonde, was het bekend dat het sterrenstelsel AGC 203001 grote hoeveelheden waterstof bevat, hoewel de exacte distributie niet bekend was. De ongewone aard van dit melkwegstelsel motiveerde astronomen in NCRA om de GMRT te gebruiken om radio-observatie met hoge resolutie van dit melkwegstelsel uit te voeren om erachter te komen waar in het melkwegstelsel dit gas zich bevindt.

De GMRT-waarnemingen onthulden dat de neutrale waterstof is verdeeld in de vorm van een grote niet-gecentreerde ring die zich ver buiten de optische omvang van dit sterrenstelsel uitstrekt. Meer raadselachtig, de astronomen ontdekten dat de bestaande optische beelden van de ring geen teken vertoonden dat er sterren in zaten. In samenwerking met twee Franse astronomen, Pierre-Alain Duc en Jean-Charles Cuillandre, het NCRA-team heeft een zeer gevoelig optisch beeld van dit systeem verkregen met behulp van de Canada-France-Hawaii-Telescope (CFHT) in Hawaï, VS. Echter, zelfs deze afbeeldingen vertonen geen enkel teken van sterrenlicht dat verband houdt met de waterstofring.

Er is vandaag geen duidelijk antwoord op wat zou kunnen leiden tot de vorming van zulke grote, sterloze ringen van waterstof. conventioneel, Aangenomen werd dat botsingen tussen melkwegstelsels en sterrenstelsels leidden tot de vorming van dergelijke niet-gecentreerde ringen rond sterrenstelsels. Echter, dergelijke ringen bevatten over het algemeen ook sterren. Dit in tegenstelling tot wat er in deze ring te vinden is. Uitzoeken hoe deze ring is gevormd, blijft een uitdaging voor astronomen.

Aangemoedigd door deze ontdekking, het team voert nu een groot onderzoek uit om de neutrale waterstof rond verschillende meer vergelijkbare sterrenstelsels in kaart te brengen. Als sommigen van hen ook zulke ringen vertonen, het zou ons moeten helpen het vormingsmechanisme achter dergelijke zeldzame ringen beter te begrijpen.

Dit werk werd geleid door Omkar Bait, een promovendus bij NCRA die werkt onder supervisie van Yogesh Wadadekar. Dit werk maakt deel uit van het proefschrift van Omkar. Sushma Kurapati, die ook een promovendus is bij NCRA speelde ook een rol bij de radiowaarnemingen. Andere deskundige wetenschappers die hebben bijgedragen, zijn onder meer:Pierre-Alain Duc (Universite de Strasbourg, Straatsburg, Frankrijk), Jean-Charles Cuillandre (PSL-universiteit, Parijs, Frankrijk), Peter Kamphuis (Ruhr Universiteit, Bochum, Duitsland) en Sudhanshu Barway (Indiaas Instituut voor Astrofysica, Bengaluru, Indië).