Moćna laserska svetlost radio-talasne dužine je otkrivena kako emituje sa najveće udaljenosti u dubokom svemiru do sada.
To je vrsta kosmičkog objekta bez mase koji se zove megamazer, a njegova svetlost je putovala za neverovatnih 5 milijardi svetlosnih godina da bi stigla do nas ovde na Zemlji. Astronomi koji su ga otkrili pomoću radio teleskopa MeerKAT u Južnoj Africi nazvali su ga Nkalakatha – reč isiZulu koja znači „veliki šef“.
Otkriće je prihvaćeno u The Astrophisical Journal Letters i dostupno je na serveru za preprint arXiv.
„Impresivno je da smo, uz samo jednu noć posmatranja, već pronašli megamazer koji obara rekorde“, rekao je astronom Marcin Glovacki sa čvora Univerziteta Curtin Međunarodnog centra za istraživanje radio-astronomije (ICRAR) u Australiji.
„To pokazuje koliko je dobar teleskop.“
Mazer je mikrotalasni ekvivalent lasera (pojačavanje svetlosti stimulisanom emisijom zračenja). Umesto da emituje vidljivu svetlost, maser emituje mikrotalasne i radio talasne dužine koje se stimulišu i pojačavaju. Za astrofizički maser, procesi koji pojačavaju svetlost su kosmički; planete, komete, oblaci i zvezde mogu proizvesti masere.
Kao što ste možda pretpostavili, megamaser je stoga maser sa nekim ozbiljnim sjajem. Uopšteno govoreći, ove emisije su proizvedene od strane objekta koji se na neki način potpuno ponaša; na primer, aktivne supermasivne crne rupe mogu proizvesti megamazere.
Kada su stigli podaci prve noći istraživanja planiranog za 3.000 sati, Glovacki i tim su pronašli potpis veoma specifičnog tipa megamazera, svetlih talasnih dužina pojačanih stimulisanim hidroksilnim molekulima, koji se sastoji od jednog atoma vodonika i jednog atoma kiseonika.
Hidroksil megamaseri imaju poznat mehanizam proizvodnje. Njih emituju galaksije koje su u procesu ili su nedavno bile podvrgnute sudaru sa drugom galaksijom, i kao rezultat toga pršte formiranjem zvezda. Gravitacione interakcije takvog masivnog susreta komprimuju gas koji stvara zvezde, što dovodi do njegovog kolapsa u bebe zvezde ogromnom brzinom.
Izvor megamazera koji su otkrili Glovacki i njegove kolege je upravo to, galaksija po imenu VISEA J033046.26−275518.3 – sada poznata kao Nkalakatha.
„Kada se dve galaksije poput Mlečnog puta i galaksije Andromeda sudare, snopovi svetlosti izbijaju iz sudara i mogu se videti na kosmološkim udaljenostima“, rekao je astrofizičar Džeremi Darling sa Univerziteta Kolorado.
„Hidroksilni megamazeri deluju kao svetla koja govore: ovde je sudar galaksija koji stvara nove zvezde i hrani masivne crne rupe.
MeerKAT istraživanje nije osmišljeno da traži megamasere. Zove se Gledanje u udaljeni univerzum pomoću niza merkata (LADUMA) i traži talasnu dužinu od 21 centimetar koju emituje neutralni vodonik u ranom Univerzumu, rastegnutu (crveno pomereno) širenjem Univerzuma.
Talasne dužine hidroksil megamazera su, međutim, 18 centimetara; kada su pomereni u crveno, oni su još duži, a taj signal sa crvenim pomeranjem bio je u opsegu koji se može detektovati nizom teleskopa.
Pošto je region neba opsežno posmatran na drugim talasnim dužinama, praćenje signala do galaksije domaćina bilo je prilično jednostavno. Nkalakata je svetla u infracrvenim talasnim dužinama i ima dugačak rep na jednoj strani koji sjajno sija na radiju, verovatno kao rezultat povlačenja gravitacione interakcije između dve sada spojene galaksije.
Tim je već planirao naknadna zapažanja fascinantnog objekta i očekuju da će pronaći mnogo više megamazera kako se istraživanje nastavlja.
„MeerKAT će verovatno udvostručiti poznati broj ovih retkih fenomena“, rekao je Darling. „Mislilo se da se galaksije češće spajaju u prošlosti, a novootkriveni hidroksilni megamazeri će nam omogućiti da testiramo ovu hipotezu.
Istraživanje je prihvaćeno u The Astrophisical Journal Letters i dostupno je na arXiv-u.
