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‘Laser espacial’ recorde surge da fusão de galáxias a 8 bilhões de anos-luz de distância
Os astrônomos avistaram o “laser espacial” ou megamaser mais distante e brilhante já visto, e ele está explodindo a partir de uma colisão entre galáxias que ocorreu quando o universo tinha apenas metade de sua idade atual.
Este sistema galáctico, designado HATLAS J142935.3–002836, emana luz que precisou viajar durante cerca de 8 mil milhões de anos antes de atingir o Radiotelescópio MeerKAT na África do Sul. O laser é especificamente um megamaser de hidroxila, o que significa que é semelhante a um laser, mas é visto na radiação de microondas ou ondas de rádio, e não na luz visível. O prefixo “hidroxila” refere-se ao fato de que este laser espacial foi criado quando moléculas de hidroxila, cada uma composta de um átomo de oxigênio e um átomo de hidrogênio, colidiram umas com as outras dentro do gás denso, colidindo. galáxias.
Mesmo com seu brilho impressionante, HATLAS J142935.3–002836 não teria sido visível se não fosse pela influência de gravidade na estrutura do espaço, também conhecido como o conceito de lente gravitacional. Este fenômeno foi previsto pela primeira vez por Albert Einstein em sua teoria magnum opus de como a gravidade funciona, relatividade geralem 1915, e ainda é uma ferramenta fundamental para os astrônomos que exploram o universo.
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As lentes gravitacionais descrevem o que acontece quando a luz de uma fonte distante, neste caso o nosso megamaser, passa por deformações no espaço-tempo causadas por um objeto de grande massa, como um aglomerado de galáxias. Quanto mais perto a luz passa do objeto empenado, ou lente gravitacional, mais fortemente seu caminho reto se torna curvado. Como resultado, a luz do mesmo objeto pode chegar aos nossos telescópios em momentos diferentes, e isso amplia o objeto de fundo.
“Descobrimos um megamaser de hidroxila muito distante usando o radiotelescópio MeerKAT. O sinal vem de uma galáxia com alto desvio para o vermelho e é fortemente ampliado por lentes gravitacionais”, disse o líder da equipe de descoberta, Thato Manamela, da Universidade de Pretória, ao Space.com. “Esta ampliação torna a emissão mais fácil de detectar e permite-nos estudar um sistema que de outra forma seria demasiado fraco para ser observado.”
Manamela acrescentou que os megamasers são raros com base em estudos realizados no Universo próximo, geralmente encontrados em galáxias infravermelhas brilhantes que contêm grandes quantidades de gás e poeira. Esses ambientes são frequentemente o resultado de duas ou mais galáxias colidindo e se fundindo para dar origem a uma nova galáxia “filha”. Fusões como esta desencadeiam episódios de intensa formação estelar, bem como criam as condições físicas que permitem que as moléculas de hidroxila amplifiquem a emissão de rádio.
“Este megamaser é incomum porque está localizado a uma distância muito grande. Isso significa que o estamos observando desde uma época muito anterior no universo”, continuou Manamela. “O sinal também recebe lentes gravitacionais, o que aumenta o brilho e fornece um efeito de ampliação natural. Esta combinação o torna um dos megamasers de hidroxila mais distantes e poderosos conhecidos.”
O fato de um megamaser estar em erupção a partir desta colisão galáctica indica a presença de gás molecular denso e intensa atividade.
“Ao estudar as linhas de emissão, podemos aprender sobre a cinemática do gás, as condições físicas da galáxia e os processos que impulsionam a formação de estrelas”, disse Manamela. “Megamasers também podem atuar como indicadores de núcleos galácticos duais ativos ou pares de buracos negros supermassivos, sistemas que se espera que produzam ondas gravitacionais.”
“Isso nos ajudará a entender como eram comuns os megamasers no universo primitivo e como eles se relacionam com a evolução das galáxias e a formação de estrelas”, concluiu Manamela.
A pesquisa da equipe foi aceita para publicação no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters e está disponível como pré-impressão no servidor do repositório de artigos. arXiv.
