Астрофизики зафиксировали рекордный космический лазер, расположенный в 8 миллиардах световых лет от Земли. Этот объект, который ученые классифицируют как гигамазер, представляет собой мощнейшее излучение, возникшее в результате колоссального столкновения двух галактик. Несмотря на футуристическое звучание, подобные «космические лазеры» являются реальным физическим явлением, а обнаруженный экземпляр стал самым ярким и далеким из всех известных на сегодняшний день.
Открытие было совершено благодаря радиотелескопу MeerKAT, расположенному в Южной Африке. Ученым помог уникальный случай гравитационного линзирования: массивная галактика, находящаяся на переднем плане, исказила пространство-время, усилив сигнал от далекого источника подобно линзе. «Мы видим радиолазер на половине пути через Вселенную. Мало того, во время своего путешествия к Земле радиоволны дополнительно усиливаются идеально выровненной, но не связанной с источником галактикой на переднем плане, чья масса искривляет пространство-время», — объясняет Тато Манамела, астрофизик из Университета Претории в Южной Африке. Он сравнил это явление с каплей воды на оконном стекле, которая преломляет свет.
Само явление основано на принципе мазера — аналога лазера, но в микроволновом диапазоне. В то время как обычные астрофизические мазеры возникают в кометах или звездных атмосферах, а мегамазеры — при взаимодействии со сверхмассивными черными дырами, данный объект относится к редчайшей категории гигамазеров, которые в миллиарды раз ярче своих рядовых собратьев. Обозначенный как HATLAS J142935.3–002836, он родился в «печи» невообразимой мощности — слиянии двух галактик. Гравитационное взаимодействие сжало газ и спровоцировало вспышку звездообразования; фотоны от новых звезд возбудили молекулы гидроксила, заставив их излучать радиоволны с одинаковой длиной волны, что и привело к колоссальному усилению сигнала.
Свет этого события путешествовал до телескопа MeerKAT на протяжении 7,82 миллиарда лет, побив предыдущий рекорд в 5 миллиардов световых лет. Его исключительная яркость также во многом обусловлена эффектом гравитационной линзы, через которую прошел сигнал. Исследователи подчеркивают, что это открытие демонстрирует огромный потенциал MeerKAT для изучения гидроксильных мегамазеров на высоком красном смещении, что позволит лучше понять процессы слияния галактик и истечения вещества из них.
Работа уже принята к публикации в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters.