นักดาราศาสตร์ชาวแอฟริกาใต้ได้ระบุไฮดรอกซิลเมกะเมเซอร์ที่ทำลายสถิติในกาแลคซีห่างไกล สัญญาณที่กล้องโทรทรรศน์วิทยุเมียร์แคตจับได้นั้นมาจากระบบที่อยู่ห่างจากโลกมากกว่า 8 พันล้านปีแสง ปรากฏการณ์นี้ซึ่งเกี่ยวข้องกับการชนทางช้างเผือกนี้มีความโดดเด่นในเรื่องความรุนแรงที่รุนแรงและการขยายขนาดตามธรรมชาติที่เกิดขึ้นระหว่างทางที่นี่
การค้นพบเผยให้เห็นวัตถุ HATLAS J142935.3–002836 ว่าเป็นเมกาเมเซอร์ไฮดรอกซิลที่ส่องสว่างและอยู่ไกลที่สุดเท่าที่เคยบันทึกไว้ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยพริทอเรียเป็นผู้นำในการวิเคราะห์ข้อมูล สัญญาณจะปล่อยคลื่นวิทยุที่มีความเข้มข้นสูงคล้ายกับเลเซอร์คอสมิก
megamaser ปรากฏขึ้นในสภาพแวดล้อมของการควบรวมกาแลคซีอย่างรุนแรง กาแลคซีที่อุดมด้วยก๊าซชนกันและอัดก้อนเมฆโมเลกุล โมเลกุลไฮดรอกซิลที่เกิดจากไฮโดรเจนและออกซิเจน จะขยายรังสีที่ความยาวคลื่นจำเพาะประมาณ 18 ซม.
รายละเอียดการตรวจจับทำลายสถิติ
กล้องโทรทรรศน์วิทยุ MeerKAT ซึ่งตั้งอยู่ในแอฟริกาใต้บันทึกสัญญาณด้วยความไวสูง การสังเกตการณ์กินเวลาไม่กี่ชั่วโมงและเผยให้เห็นเส้นวิทยุที่แคบและสว่าง ทีมงานยืนยันต้นกำเนิดที่ความถี่ 1667 MHz และ 1665 MHz ซึ่งเป็นเรื่องปกติของการปล่อยไฮดรอกซิล
ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อกาแลคซีที่รวมกันทำให้เกิดสภาวะความหนาแน่นของก๊าซที่รุนแรง โมเลกุลไฮดรอกซิลถูกกระตุ้นและปล่อยรังสีอย่างต่อเนื่อง กระบวนการนี้จะสร้างเมเซอร์ตามธรรมชาติในระดับกาแล็กซี เรียกว่าเมกาเมเซอร์เมื่อมีความสว่างสูง
การขยายด้วยเลนส์โน้มถ่วง
ดาราจักรตัวกลางทำหน้าที่เป็นเลนส์โน้มถ่วงในเส้นทางสัญญาณ แรงโน้มถ่วงทำให้กาลอวกาศโค้งงอและขยายคลื่นวิทยุ ผลกระทบนี้ตามที่ไอน์สไตน์คาดการณ์ไว้ ทำให้วัตถุที่มองเห็นได้ซึ่งหากปราศจากการขยายขนาด จะไม่สามารถตรวจพบได้ในระยะไกลขนาดนั้น
การจัดตำแหน่งจะสร้างรัศมีรูปวงแหวนรอบๆ เลนส์ สัญญาณมาถึงโลกมีความรุนแรงมากขึ้น การขยายทำให้สามารถสังเกตรายละเอียดของเมกะเมเซอร์ได้แม้จะเดินทางหลายพันล้านปีก็ตาม
คุณสมบัติ Gigamaser
ความส่องสว่างของวัตถุเกินขีดจำกัดทั่วไปสำหรับเมกาเมเซอร์ นักวิจัยเสนอให้จัดประเภทเป็น gigamaser เนื่องจากมีพลังพิเศษ ระบบจะแสดงองค์ประกอบสเปกตรัมที่แตกต่างกันสี่องค์ประกอบซึ่งมีความกว้างต่างกัน
สัญญาณในตัวแสดงความสว่างที่ชัดเจนสูง การแก้ไขการขยายจะยืนยันถึงลักษณะสุดโต่งของปรากฏการณ์นี้ นักดาราศาสตร์เน้นย้ำถึงความซับซ้อนของโปรไฟล์สเปกตรัม
วัตถุนี้แสดงถึงเหตุการณ์สำคัญในดาราศาสตร์วิทยุที่มีเรดชิฟท์สูง การสังเกตครั้งก่อนถูกจำกัดให้อยู่ในระยะทางที่สั้นกว่า MeerKAT ขยายขอบเขตเพื่อศึกษาการควบรวมกาแลคซีในจักรวาลอายุน้อย
บริบทของการควบรวมกาแลคซี
กาแลคซีชนกันและกระตุ้นให้เกิดกิจกรรมดวงดาวที่รุนแรง อ่างเก็บน้ำโมเลกุลก๊าซถูกบีบอัดในบริเวณภาคกลาง สิ่งนี้จะกระตุ้นการปล่อยเมเซอร์ในโมเลกุลหลายชนิด รวมถึงไฮดรอกซิล
ระบบ HATLAS J142935.3–002836 ก่อให้เกิดการควบรวมกิจการครั้งใหญ่ ส่วนประกอบอินฟราเรดบ่งบอกถึงสัดส่วนดาวฤกษ์ที่ไม่เท่ากัน อัตราการกำเนิดดาวถึงค่าที่สูงในช่วงเวลาที่สังเกตได้
ความสำคัญสำหรับการศึกษาเกี่ยวกับจักรวาลวิทยา
ไฮดรอกซิลเมกาเมเซอร์ทำหน้าที่เป็นตัวตามรอยการควบรวมที่เรดชิฟต์สูง พวกมันเปิดเผยกระบวนการวิวัฒนาการของกาแล็กซีในจักรวาลยุคแรกเริ่ม การตรวจจับนี้จะขยายความรู้เกี่ยวกับการก่อตัวและปฏิสัมพันธ์ของโครงสร้างจักรวาล
MeerKAT แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการสำรวจขอบเขตอันห่างไกล การสังเกตการณ์ในอนาคตด้วยอาร์เรย์สแควร์กิโลเมตรจะทำให้มีการค้นพบที่คล้ายกันมากขึ้น ข้อมูลจากปรากฏการณ์นี้มีส่วนทำให้เกิดแบบจำลองของพลศาสตร์ทางช้างเผือก
การค้นพบนี้ตอกย้ำบทบาทของเครื่องมือที่มีความละเอียดอ่อนในดาราศาสตร์วิทยุ สัญญาณที่ขยายโดยเลนส์โน้มถ่วงจะเปิดหน้าต่างสู่จักรวาลอันห่างไกล การวิจัยยังคงสร้างแผนที่ megamasers มากขึ้นเมื่อมีการเปลี่ยนสีแดงสูง