Σήμα λέιζερ από 8 δισεκατομμύρια έτη φωτός «ταξίδεψε» ως τη Γη - Η εντυπωσιακή ανακάλυψη
Αστρονόμοι εντόπισαν με το ραδιοτηλεσκόπιο MeerKAT στη Νότια Αφρική ένα ισχυρό κοσμικό σήμα από απόσταση περίπου 8 δισεκατομμυρίων ετών φωτός
Snapshot
- Το σήμα προέρχεται από έναν υδροξυλικό μέγα-μάζερ, ένα φυσικό λέιζερ που εκπέμπει ισχυρή ακτινοβολία μικροκυμάτων λόγω μορίων υδροξυλίου σε νέφη διαστρικού αερίου.
- Η εκπομπή συνδέεται με τη σύγκρουση δύο γαλαξιών, όπου η συμπίεση αερίου ενεργοποιεί τα μόρια και ενισχύει την ακτινοβολία.
- Η ανίχνευση έγινε δυνατή χάρη στον βαρυτικό φακό, που ενισχύει την ακτινοβολία λόγω καμπύλωσης του χωροχρόνου από ένα ενδιάμεσο γαλαξία.
- Η τεχνική αυτή μπορεί να βοηθήσει στον εντοπισμό πολλών παρόμοιων μέγα-μάζερ, προσφέροντας σημαντικά δεδομένα για τη γαλαξιακή εξέλιξη και τις κοσμικές συγχωνεύσεις.
Ένα εξαιρετικά ισχυρό κοσμικό σήμα, το οποίο ταξίδεψε για περίπου 8 δισεκατομμύρια χρόνια μέχρι να φτάσει στη Γη, εντόπισαν αστρονόμοι με τη βοήθεια του ραδιοτηλεσκοπίου MeerKAT στη Νότια Αφρική. Η εκπομπή προέρχεται από ένα μακρινό σύστημα γαλαξιών και θεωρείται ένα από τα πιο ενεργειακά φαινόμενα που έχουν παρατηρηθεί μέχρι σήμερα στο μακρινό Σύμπαν.
Η ανακάλυψη περιγράφεται σε μελέτη που έχει γίνει δεκτή προς δημοσίευση στο επιστημονικό περιοδικό Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters και δίνει στους ερευνητές ένα νέο παράθυρο στη μελέτη των γαλαξιών και των βίαιων κοσμικών διεργασιών.
Ένα «φυσικό λέιζερ» στο μακρινό Σύμπαν
Το σήμα καταγράφηκε από το MeerKAT, ένα δίκτυο 64 ραδιοτηλεσκοπίων στη Νότια Αφρική, και συνδέεται με το σύστημα γαλαξιών HATLAS J142935.3–002836, σε απόσταση περίπου 8 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι πρόκειται για έναν υδροξυλικό μέγα-μάζερ (OH megamaser). Πρόκειται ουσιαστικά για ένα φυσικό «λέιζερ» κοσμικών διαστάσεων, το οποίο όμως αντί για ορατό φως εκπέμπει εξαιρετικά ισχυρή ακτινοβολία μικροκυμάτων.
Η εκπομπή δημιουργείται από μόρια υδροξυλίου που βρίσκονται σε τεράστια νέφη διαστρικού αερίου. Όταν οι κατάλληλες συνθήκες επικρατούν, η ακτινοβολία ενισχύεται και παράγει ένα σήμα με τεράστια ένταση.
Το «λέιζερ» γεννήθηκε από σύγκρουση γαλαξιών
Το ιδιαίτερο αυτό φαινόμενο φαίνεται να συνδέεται με μια από τις πιο βίαιες διαδικασίες στο Σύμπαν: τη σύγκρουση δύο γαλαξιών.
Κατά τη διάρκεια μιας γαλαξιακής συγχώνευσης, τεράστιες ποσότητες αερίου συμπιέζονται από τις βαρυτικές δυνάμεις. Η συμπίεση αυτή ενεργοποιεί τα μόρια του αερίου, τα οποία με τη σειρά τους εκπέμπουν ακτινοβολία. Η διαδικασία λειτουργεί σαν ένας φυσικός ενισχυτής, δημιουργώντας μια εξαιρετικά ισχυρή δέσμη μικροκυμάτων.
Η ισχύς της συγκεκριμένης πηγής είναι τόσο μεγάλη, ώστε οι επιστήμονες εξετάζουν εάν θα πρέπει να ενταχθεί σε μια ακόμη πιο ακραία κατηγορία, αυτή του «γιγαμάζερ» (gigamaser). Πρόκειται για έναν θεωρητικό όρο που χρησιμοποιείται για πηγές ακτινοβολίας οι οποίες μπορούν να είναι δισεκατομμύρια φορές φωτεινότερες από έναν συμβατικό μέιζερ.
«Πρόκειται για ένα πραγματικά εξαιρετικό σύστημα», ανέφερε ο αστρονόμος Thato Manamela από το Πανεπιστήμιο της Πρετόρια. Όπως εξήγησε, οι επιστήμονες ουσιαστικά παρατηρούν κάτι που μοιάζει με ένα λέιζερ να έρχεται από την άλλη άκρη του Σύμπαντος.
Ο ρόλος του «κοσμικού μεγεθυντικού φακού»
Η ανίχνευση ενός τόσο αμυδρού και μακρινού σήματος θα ήταν εξαιρετικά δύσκολη χωρίς τη βοήθεια ενός φαινομένου που είχε προβλέψει ο Άλμπερτ Αϊνστάιν: τον βαρυτικό φακό.
Το φαινόμενο εμφανίζεται όταν ένας γαλαξίας ή άλλο πολύ μεγάλης μάζας αντικείμενο βρίσκεται ανάμεσα στη μακρινή πηγή και τη Γη. Η τεράστια βαρυτική του έλξη καμπυλώνει τον χωροχρόνο και, μαζί με αυτόν, την πορεία της ακτινοβολίας.
Με αυτόν τον τρόπο, η εκπομπή από το μακρινό σύστημα γαλαξιών ενισχύθηκε πριν φτάσει στα ραδιοτηλεσκόπια της Γης, λειτουργώντας ουσιαστικά σαν ένας φυσικός κοσμικός μεγεθυντικός φακός.
Τι μπορεί να αποκαλύψει για το Σύμπαν
Η ανακάλυψη δεν αφορά μόνο την καταγραφή ενός εντυπωσιακού κοσμικού σήματος. Οι αστρονόμοι εκτιμούν ότι η συγκεκριμένη τεχνική μπορεί να οδηγήσει στον εντοπισμό εκατοντάδων ή ακόμη και χιλιάδων αντίστοιχων μέγα-μάζερ σε ολόκληρο το Σύμπαν.
Ένας τόσο μεγάλος αριθμός παρατηρήσεων θα μπορούσε να προσφέρει πολύτιμα στοιχεία για τον τρόπο με τον οποίο σχηματίζονται και εξελίσσονται οι γαλαξίες, αλλά και για το τι συμβαίνει όταν δύο γαλαξιακά συστήματα συγκρούονται και τελικά συγχωνεύονται.
Παράλληλα, τα δεδομένα από τέτοιες μακρινές πηγές επιτρέπουν στους επιστήμονες να κοιτάξουν ουσιαστικά πίσω στον χρόνο, μελετώντας το Σύμπαν όπως ήταν δισεκατομμύρια χρόνια πριν.
Το νέο εύρημα αναδεικνύει, έτσι, τις δυνατότητες των σύγχρονων ραδιοτηλεσκοπίων να ανιχνεύουν ακραία φαινόμενα σε τεράστιες κοσμικές αποστάσεις και να αποκαλύπτουν άγνωστες μέχρι σήμερα πτυχές της εξέλιξης του Σύμπαντος.
