На другом краю Вселенной найден самый далекий «космический лазер»
С помощью радиотелескопа MeerKAT в Южной Африке астрономы нашли самый далекий из известных на сегодня гидроксильный мегамазер. Редкое космическое явление происходит в галактике HATLAS J142935.3-002836 в 8 миллиардах световых лет от Земли.
Статья об открытии принята к публикации в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters.
Гидроксильные мегамазеры — это естественные «космические лазеры», чрезвычайно сильное радиоизлучение, возникающее при столкновениях богатых газом галактик в процессе их слияния. Эти космические катаклизмы сжимают газ и заставляют огромные резервуары молекул гидроксила усиливать радиоволны.
Физический механизм этого явления очень похож на работу лазера, но в отличие от него, мазер работает на гораздо большей длине волны — около 18 сантиметров. Когда его излучение становится исключительно ярким, его называют мегамазером — «космическим маяком», который можно наблюдать на гигантских расстояниях во Вселенной.
Рекордный космический гигамазер
Систему HATLAS J142935.3-002836 мы видим такой, какой она была, когда Вселенной было меньше половины ее нынешнего возраста. Это одновременно и самый далекий, и самый яркий объект такого рода из известных.
Более того, его светимость настолько велика, что заслуживает классификации гигамазера, а не мегамазера. Несмотря на огромное расстояние, сигнал оказался удивительно сильным — благодаря «зоркости» телескопа MeerKAT и гравитационному линзированию.
Стечение обстоятельств
«Эта система поистине уникальна. Мы наблюдаем радиоаналог лазера на полпути через Вселенную. И это еще не все: на пути к Земле радиоволны дополнительно усиливаются гравитацией идеально расположенной, но никак не связанной с источником галактики на переднем плане. Она действует как линза — подобно капле воды на оконном стекле, — поскольку ее масса искривляет пространство-время вокруг себя. Иными словами, радиолазер прошел через космическую линзу и его уловил мощный радиотелескоп MeerKAT — и все это вместе привело к замечательному, почти случайному открытию», — говорит ведущий автор исследования Тато Манамела из Преторийского университета.
Открытие не объясняется одним лишь везением — это еще и кропотливый труд: ученым пришлось проанализировать терабайты данных MeerKAT с помощью сложных алгоритмов и масштабируемых вычислительных платформ.
Гидроксильные мегамазеры — редкое явление. Предыдущие исследования показали, что они служат индикаторами наиболее мощных столкновений галактик, при которых огромные запасы газа питают интенсивные вспышки звездообразования и активизируют центральные черные дыры. Систематические обзоры неба, подобные тем, что проводятся с помощью глубоких наблюдений на MeerKAT, обещают превратить эти когда-то редкие находки в удобный инструмент для изучения космической эволюции.
«Это только начало. Наша цель — найти не одну, а сотни и даже тысячи таких систем», — подытожил Манамела.
