Os astrônomos descobriram que o “laser espacial” ou maser gigante mais distante e brilhante já entrou em erupção em uma colisão entre galáxias que ocorreu quando o universo tinha apenas metade de sua idade atual.
Este sistema de galáxias é denominado HATLAS J142935.3–002836, e a luz que ele emite leva cerca de 8 bilhões de anos para chegar Radiotelescópio MeerKAT na África do Sul. O laser é um maser gigante hidroxila, o que significa que é semelhante a um laser, mas é visível em microondas ou radiação de ondas de rádio em vez de luz visível. O prefixo “hidroxila” refere-se ao fato de que este laser espacial é produzido por moléculas de hidroxila (cada molécula de hidroxila consiste em um átomo de oxigênio e um átomo de hidrogênio) colidindo entre si em colisões densas do gás. galáxia.
Embora o brilho do HATLAS J142935.3–002836 seja impressionante, se não gravidade Na estrutura do espaço, também conhecida como conceito de efeito de lente gravitacional. Este fenômeno foi causado inicialmente por Albert Einstein Em sua teoria magnum opus sobre como funciona a gravidade, relatividade geralEm 1915, ainda é uma ferramenta importante para os astrônomos explorarem o universo.
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As lentes gravitacionais descrevem o que acontece quando a luz de uma fonte distante (neste caso, nossos masers gigantes) passa por distorções no espaço-tempo causadas por objetos massivos, como aglomerados de galáxias. Quanto mais a luz se aproxima de um objeto distorcido ou de uma lente gravitacional, mais sua trajetória reta se curva. Portanto, a luz do mesmo objeto pode chegar ao nosso telescópio em momentos diferentes, o que amplia o objeto de fundo.
“Descobrimos um maser gigante de hidroxila muito distante usando o radiotelescópio MeerKAT. O sinal vem de uma galáxia com alto desvio para o vermelho e é fortemente amplificado por lentes gravitacionais”, disse Thato Manamela, líder da equipe de descoberta da Universidade de Pretória, ao Space.com. “O fato de ser muito fraco torna a emissão mais fácil de detectar e nos permite estudar um múltiplo que, de outra forma, seria muito fraco para ser observado”.
Manamela acrescentou que, de acordo com estudos realizados no Universo próximo, masers gigantes são muito raros e normalmente encontrados em galáxias infravermelhas brilhantes que contêm grandes quantidades de gás e poeira. Esses ambientes são frequentemente o resultado da colisão e fusão de duas ou mais galáxias para criar novas galáxias “filhas”. Fusões como esta desencadeiam intensa formação de estrelas e criam condições físicas que permitem que moléculas de hidroxila amplifiquem as emissões de rádio.
“Esta maser gigante é invulgar porque está muito distante. Isto significa que a estamos a observar numa altura anterior do Universo,” continuou Manamela. “O sinal também tem lentes gravitacionais, aumentando seu brilho e proporcionando um efeito de ampliação natural. Esta combinação o torna um dos mais distantes e poderosos terremotos gigantes de hidroxila conhecidos.”
O fato de um maser gigante ter entrado em erupção nesta colisão galáctica indica a presença de gás molecular denso e intensa atividade.
“Ao estudar as linhas de emissão, podemos compreender a cinemática do gás, as condições físicas das galáxias e os processos que impulsionam a formação de estrelas”, disse Manamela. “Agregadores gigantes também podem servir como indicadores de núcleos galácticos ativos binários ou pares de buracos negros supermassivos, sistemas que se espera que produzam ondas gravitacionais.”
“Isso nos ajudará a entender como eram comuns os redemoinhos gigantes 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 e está disponível como pré-impressão no servidor de armazenamento de papel arXiv.
