Descoperire uluitoare: Un mega-laser „trage” spre noi de la jumătatea universului. E cel mai strălucitor „far cosmic” observat vreodată

Astronomii au descoperit un laser spațial extrem de puternic, care se îndreaptă spre Pământ de la jumătatea universului. Fasciculul de energie cosmică, care ne-a fost dezvăluit parțial printr-un truc ciudat al spațiu-timpului prezis pentru prima dată de Einstein, este cel mai strălucitor și cel mai îndepărtat de acest tip observat până acum, potrivit Live Science.

Laserul natural, numit „hidroxil megamaser”, este în esență un fascicul uriaș de radiație electromagnetică emis atunci când două galaxii se ciocnesc violent și fuzionează. În timpul acestor coliziuni cosmice, nori gigantici de gaz sunt comprimați, excitând rezerve mari de molecule de hidroxil (OH), care eliberează microunde de mare energie.

Acest proces este similar cu cel al laserelor create de oameni, care funcționează prin excitarea particulelor și apoi amplificarea undelor de lumină rezultate cu ajutorul oglinzilor. În cazul maserelor însă, sunt amplificate microundele în locul luminii vizibile — de aici și litera „M” de la începutul numelui. (Laser este un acronim pentru „amplificarea luminii prin emisia stimulată de radiație”; dacă înlocuim „lumina” cu „microunde”, obținem „maser”.)

Cercetătorii sunt deosebit de interesați de megamasere deoarece acestea pot oferi indicii despre modul în care galaxiile antice se formează, cresc, evoluează și mor. Din acest motiv, ele sunt adesea numite „faruri cosmice”.

Într-un nou studiu, încărcat pe 13 februarie pe serverul de preprinturi arXiv și acceptat pentru publicare în revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, cercetătorii care au folosit telescopul MeerKAT — o rețea de 64 de antene radio situată în Africa de Sud — au descoperit un nou hidroxil megamaser provenit dintr-o pereche de galaxii aflate în coliziune, denumită HATLAS J142935.3–002836.

Microundele emise de acest sistem sunt foarte „întinse”, având aproximativ 18 centimetri lungime (7 inci sau 1.665 megaherți) și sunt atât de mult mai strălucitoare decât alte megamasere, încât cercetătorii au propus ca semnalul să fie clasificat drept un „gigamaser” — următorul ordin teoretic de mărime pentru aceste lasere spațiale.

„Cu adevărat extraordinar”

HATLAS J142935.3–002836 a fost descoperit pentru prima dată în 2014 și se află la aproximativ 8 miliarde de ani-lumină de Pământ, ceea ce înseamnă că microundele pe care le vedem au fost emise atunci când universul avea aproximativ jumătate din vârsta sa actuală. Acest lucru îl face, fără îndoială, cel mai îndepărtat megamaser observat până în prezent.

„Acest sistem este cu adevărat extraordinar”, a declarat într-un comunicat autorul principal al studiului, Thato Manamela, astronom la Universitatea din Pretoria, Africa de Sud. „Vedem echivalentul radio al unui laser la jumătatea universului.”

În mod normal, semnalele provenite de la distanțe atât de mari sunt prea slabe pentru a fi detectate de telescoape precum MeerKAT. Totuși, maserul emis de HATLAS J142935.3–002836 a fost amplificat suplimentar de un fenomen rar, numit lentilă gravitațională, prezis pentru prima dată de teoria relativității a lui Albert Einstein în 1905.

„Nu vrem să găsim doar un singur sistem - vrem să găsim sute sau chiar mii”

Lentila gravitațională apare atunci când radiația electromagnetică provenită de la un obiect îndepărtat, cum ar fi o galaxie, este deviată în jurul unui obiect masiv aflat exact între sursă și observator. Evident, radiația nu se „curbează” în mod real (deoarece lumina călătorește întotdeauna în linie dreaptă). În schimb, ea traversează un spațiu-timp deformat de gravitația imensă a obiectului intermediar.

Din perspectiva observatorului, acest fenomen creează adesea un halou de lumină în jurul obiectului din mijloc, cunoscut sub numele de „inelul Einstein”. În același timp, fenomenul mărește sursa de lumină — sau, în acest caz, sursa de microunde — făcând mult mai ușoară analizarea obiectului îndepărtat.

Echipa plănuiește acum să îndrepte telescopul MeerKAT către sisteme similare, în speranța de a descoperi mai multe megamasere sau gigamasere „ascunse” în interiorul obiectelor afectate de lentila gravitațională, ceea ce ar putea crește drastic numărul acestor lasere cosmice rare pe care le pot studia.

Acesta este doar începutul”, a spus Manamela. „Nu vrem să găsim doar un singur sistem - vrem să găsim sute sau chiar mii.”