Aptiktas galingas 'Kosminis Lazeris' sklindantis iš giliojo kosmoso

Aptikta galinga radijo bangų ilgio lazerio šviesa, sklindanti iš kol kas didžiausio atstumo giliajame kosmose.

Tai - masės neturintis kosminis objektas, vadinamas megamaseriu, o jo šviesa nukeliavo žandikaulį atimančius 5 mlrd. šviesmečių, kad pasiektų mus Žemėje. Astronomai, kurie jį atrado naudodami MeerKAT radijo teleskopą Pietų Afrikoje, pavadino jį Nkalakatha - isiZulu žodis, reiškiantis "didysis bosas".

Šis atradimas buvo patalpintas žurnale "The Astrophysical Journal Letters" ir paskelbtas preprintų serveryje "arXiv".

"Įspūdinga, kad vos po vienos nakties stebėjimų jau radome rekordinį megamaserį, - sakė Australijos Curtin universiteto Tarptautinio radijo astronomijos tyrimų centro (ICRAR) mazgo astronomas Marcinas Glowackis (Marcin Glowacki).

"Tai rodo, koks geras yra teleskopas".

Maseris yra mikrobangų lazerio (šviesos stiprinimas stimuliuotu spinduliuotės skleidimu) atitikmuo. Užuot skleidęs matomą šviesą, maseris skleidžia mikrobangų ir radijo bangas, kurios yra stimuliuojamos ir stiprinamos. Astrofizikinio maserio atveju šviesą stiprinantys procesai yra kosminiai; planetos, kometos, debesys ir žvaigždės gali sukurti maserius.

Taigi, kaip jau supratote, megamaseris - tai maseris, pasižymintis didele jėga. Paprastai šiuos spindulius skleidžia objektas, kuris kokiu nors būdu yra visiškai šunkeliais; pavyzdžiui, aktyvios supermasyvios juodosios skylės gali skleisti megamaserius.

Glovackis ir jo komanda, gavę duomenis iš pirmosios nakties, kai buvo planuojama atlikti 3 000 valandų trukmės tyrimą, nustatė, kad tai labai specifinis megamaserio tipas, ryškus bangų ilgiuose, kuriuos sustiprina stimuliuojamos hidroksilo molekulės, sudarytos iš vieno vandenilio atomo ir vieno deguonies atomo.

Hidroksilo megamazerių gamybos mechanizmas yra žinomas. Juos skleidžia galaktikos, kurios šiuo metu susiduria arba neseniai susidūrė su kita galaktika ir dėl to sparčiai formuojasi žvaigždės. Gravitacinė tokio masyvaus susidūrimo sąveika suspaudžia žvaigždes formuojančias dujas, todėl jos milžinišku greičiu suyra į mažas žvaigždutes.

Glovackio ir jo kolegų aptikto megamaserio šaltinis yra būtent tokia galaktika, pavadinta WISEA J033046.26-275518.3 - dabar žinoma kaip Nkalakata.

"Kai susiduria dvi galaktikos, pavyzdžiui, Pieno kelias ir Andromedos galaktika, nuo susidūrimo išsiskiria šviesos spinduliai, kurie gali būti matomi kosmologiniu atstumu, - sakė astrofizikas Džeremis Darlingas (Jeremy Darling) iš Kolorado universiteto.

"Hidroksilo megamazeriai veikia kaip ryškios šviesos, kurios sako: čia susiduria galaktikos, kurios kuria naujas žvaigždes ir maitina masyvias juodąsias skyles."

MeerKAT tyrimas nebuvo skirtas megamazeriams ieškoti. Jis vadinasi "Tolimosios Visatos stebėjimas su "Meerkat Array" (LADUMA) ir jo metu ieškoma 21 cm ilgio bangos, kurią ankstyvojoje Visatoje skleidžia neutralus vandenilis, ištemptas (perslinkęs) dėl Visatos plėtimosi.

Tačiau hidroksilo megamaserio bangos ilgis yra 18 centimetrų; perslinkus jos dar ilgesnės, o tas perslinkęs signalas pateko į teleskopo matricos aptinkamą diapazoną.

Kadangi šis dangaus regionas buvo intensyviai stebimas ir kituose bangų ilgiuose, atsekti signalą iki galaktikos šeimininkės buvo gana paprasta. Nkalakata yra ryški infraraudonųjų bangų ilgiuose, o vienoje jos pusėje yra ilga uodega, kuri ryškiai švyti radijo bangomis, greičiausiai dėl to, kad ją traukia dviejų dabar susijungusių galaktikų gravitacinė sąveika.

Komanda jau suplanavo tolesnius šio įspūdingo objekto stebėjimus ir tikisi, kad tęsiant tyrimą pavyks rasti dar daugiau megamaserų.

"MeerKAT tikriausiai padvigubins žinomą šių retų reiškinių skaičių", - sakė Darlingas. "Anksčiau buvo manoma, kad galaktikos jungiasi dažniau, o naujai atrasti hidroksilo megamaserai leis mums patikrinti šią hipotezę."

Tyrimas priimtas į "The Astrophysical Journal Letters" ir paskelbtas arXiv.