Αστρονόμοι κατάφεραν να εντοπίσουν το πιο μακρινό και πιο φωτεινό «διαστημικό laser» ή megamaser που έχει παρατηρηθεί ποτέ. Το σήμα αυτό, προέρχεται από μια σύγκρουση μεταξύ γαλαξιών, που συνέβη όταν το σύμπαν ήταν στα μισά της τωρινής του ηλικίας, δηλαδή 8 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Το σήμα αυτό, μόλις έφτασε σε εμάς, μετά το μεγάλο του ταξίδι.
Το γαλαξιακό σύστημα έχει την ονομασία HATLAS J142935.3–002836 και το φως που εξέπεμψε, χρειάστηκε 8 δισεκατομμύρια χρόνια για να φτάσει στο ραδιοτηλεσκόπιο MeerKAT, της Νότιας Αφρικής. Το σήμα laser που λάβαμε, είναι ένας ξεχωριστός τύπος φυσικού laser, που ονομάζεται megamaser υδροξυλίου. Πρόκειται για ένα σήμα που είναι παρόμοιο με laser, αλλά παρατηρείται μόνο σε ακτινοβολία μικροκυμάτων ή ραδιοκυμάτων και όχι στο ορατό φως, όπως το γνωστό μας laser. Το πρόθεμα «υδροξύλιο» αναφέρεται στο γεγονός ότι αυτό το διαστημικό λέιζερ δημιουργήθηκε όταν μόρια υδροξυλίου, το καθένα αποτελούμενο από ένα άτομο οξυγόνου και ένα άτομο υδρογόνου, συγκρούστηκαν μεταξύ τους μέσα στους πυκνούς γαλαξίες που συγκρούστηκαν.
Μπορεί το σύστημα HATLAS J142935.3–002836 να είναι ιδιαίτερα φωτεινό, όμως αν δεν υπήρχε η επίδραση της βαρύτητας στον χωροχρόνο, τον ιστό του ίδιου του διαστήματος, δε θα μπορούσαμε να το παρατηρήσουμε. Τα καταφέραμε μέσω του φαινομένου βαρυτιού φακού, που είναι η επίπτωση της τεράστιας βαρύτητάς των γαλαξιών που συγκρούστηκαν. Πρόκειται για ένα φαινόμενο που πρώτη φορά διατυπώθηκε από τον Αϊνστάιν, στη θεωρία για το πως λειτουργεί η βαρύτητα. Πρόκειται για ένα μέρος της γενικής θεωρίας της σχετικότητας, που διατυπώθηκε το 1915 και είναι ακόμα το βασικό εργαλείο της ανθρωπότητας για την εξερεύνηση του σύμπαντος, ακόμα και σήμερα, 111 χρόνια αργότερα.
Σύμφωνα με την θεωρία, ο βαρυτικός φακός ή βαρυτικός εστιασμός, συμβαίνει όταν το φως από μακρινές πηγές, δηλαδή το megamaser σε αυτή την περίπτωση, διανύει στρευλώσεις στον χωροχρόνο, που προκαλούνται από αντικείμενα πολύ μεγάλης μάζας, όπως τα σμήνη γαλαξιών ή οι μαύρες τρύπες. Όσο πιο κοντά περνάει το φως από το αντικείμενο που προκαλεί τη στρέβλωση στον χωροχρόνο (δηλαδή τον βαρυτικό φακό), τόσο πιο έντονα καμπυλώνεται η κατά τα άλλα ευθεία διαδρομή του. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα το φως από το ίδιο αντικείμενο να φτάσει στα τηλεσκόπιά μας σε διαφορετικές χρονικές στιγμές και, και αυτό μεγεθύνει το αντικείμενο που είναι η πηγή του φωτός.
«Ανακαλύψαμε ένα πολύ μακρινό megamasers υδροξυλίου χρησιμοποιώντας το ραδιοτηλεσκόπιο MeerKAT. Το σήμα προέρχεται από έναν γαλαξία με υψηλή μετατόπιση προς το ερυθρό και μεγεθύνεται έντονα από βαρυτικό φακό», δήλωσε στο Space.com ο επικεφαλής της ομάδας ανακάλυψης Thato Manamela του Πανεπιστημίου της Πρετόρια. «Αυτή η μεγέθυνση κάνει την εκπομπή ευκολότερη στην ανίχνευση και μας επιτρέπει να μελετήσουμε ένα σύστημα που διαφορετικά θα ήταν πολύ αμυδρό για να παρατηρηθεί».
Τα megamasers είναι πολύ δύσκολο να παρατηρηθούν, για αυτό και οι ανιχνεύσεις τους είναι πολύ σπάνιες σύμφωνα με τον Manamela, αφού συνήθως οι μελέτες που διεξάγονται στο εγγύς σύμπαν, περιλαμβάνουν συνήθως φωτεινούς υπέρυθρους γαλαξίες, με τεράστιες ποσότητες αερίου και σκόνης. Αυτά τα περιβάλλοντα είναι συχνά το αποτέλεσμα δύο ή περισσότερων γαλαξιών που συγκρούονται και συγχωνεύονται για να γεννήσουν έναν νέο «θυγατρικό» γαλαξία. Συγχωνεύσεις όπως αυτή πυροδοτούν περιόδους έντονου σχηματισμού αστεριών, καθώς και δημιουργούν τις φυσικές συνθήκες που επιτρέπουν στα μόρια υδροξυλίου να ενισχύσουν την εκπομπή ραδιοκυμάτων.
Το νέο διαστημικό “πρατήριο καυσίμων” της NASA θα αλλάξει τα διαστημικά ταξίδια για πάντα
«Αυτό το megamaser είναι ασυνήθιστο επειδή βρίσκεται σε πολύ μεγάλη απόσταση. Αυτό σημαίνει ότι το παρατηρούμε από μια πολύ παλαιότερη εποχή στο σύμπαν», συνέχισε ο Manamela. «Το σήμα είναι επίσης βαρυτικά επηρεασμένο, γεγονός που ενισχύει τη φωτεινότητα και παρέχει ένα φυσικό μεγεθυντικό αποτέλεσμα. Αυτός ο συνδυασμός το καθιστά ένα από τα πιο μακρινά και ισχυρά megamasers υδροξυλίου που είναι γνωστά».
Το ότι αυτό το megamaser εμφανίζεται από αυτή τη σύγκρουση, σημαίνει πως υπήρχε πυκνό μοριακό αέριο στους γαλαξίες και πού έντονη δραστηριότητα.
«Μελετώντας τις γραμμές εκπομπής, μπορούμε να μάθουμε για την κινηματική του αερίου, τις φυσικές συνθήκες στον γαλαξία και τις διεργασίες που οδηγούν στον σχηματισμό των αστεριών», δήλωσε ο Manamela. «Τα megamasers μπορούν επίσης να λειτουργήσουν ως δείκτες διπλών ενεργών γαλαξιακών πυρήνων ή ζευγών υπερμεγέθων μαύρων τρυπών, συστημάτων που αναμένεται να παράγουν βαρυτικά κύματα».
«Αυτό θα μας βοηθήσει να κατανοήσουμε πόσο συνηθισμένοι ήταν τα megamasers στο πρώιμο σύμπαν και πώς σχετίζονται με την εξέλιξη των γαλαξιών και τον σχηματισμό των αστεριών», κατέληξε ο Manamela.
Η έρευνα της ομάδας έχει γίνει δεκτή για δημοσίευση στο Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters και είναι διαθέσιμη ως προεκτύπωση στον διακομιστή arXiv.
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
