นักวิจัยได้ระบุถึงการปล่อยคลื่นวิทยุที่รุนแรงมากซึ่งมาจากระบบกาแลคซีที่รวมตัวกัน สัญญาณเดินทางประมาณ 8 พันล้านปีแสงเพื่อมายังโลก การตรวจจับเกิดขึ้นกับกล้องโทรทรรศน์วิทยุ MeerKAT ที่ติดตั้งในแอฟริกาใต้ ปรากฏการณ์นี้จัดอยู่ในประเภทไฮดรอกซิลเมกาเมเซอร์และอาจจัดอยู่ในประเภทกิกาเมเซอร์ที่ทรงพลังยิ่งกว่านั้นอีก
การค้นพบนี้เป็นผลจากการทำงานของทีมงานนานาชาติที่เชื่อมโยงกับมหาวิทยาลัยพริทอเรีย นักวิทยาศาสตร์กำลังตรวจสอบการปล่อยคลื่นวิทยุจากพื้นที่ห่างไกลของจักรวาล แหล่งที่มาอยู่ในระบบ HATLAS J142935.3–002836 ในระหว่างการควบรวมกาแลคซี ก๊าซและฝุ่นจำนวนมากจะบีบอัดและทำให้กิจกรรมของโมเลกุลรุนแรงขึ้น
รายละเอียดการปล่อยก๊าซจักรวาล
สัญญาณเกิดขึ้นเมื่อโมเลกุลไฮดรอกซิลขยายรังสีในช่วงไมโครเวฟ การขยายเสียงนี้ก่อให้เกิดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่รุนแรง ซึ่งอาจสว่างกว่าที่เห็นในภูมิภาคเล็กๆ หลายล้านหรือพันล้านเท่า สเปกตรัมแสดงส่วนประกอบแบบผสมในเส้น 1667 และ 1665 MHz ที่มีโปรไฟล์ที่ซับซ้อน ความแรงของสัญญาณบ่งบอกว่าเป็นประเภทกิกะเมเซอร์
การตรวจจับสามารถทำได้ด้วยผลของเลนส์โน้มถ่วงเท่านั้น แรงโน้มถ่วงของกาแลคซีในเส้นทางระหว่างโลกกับแหล่งกำเนิดทำให้กาลอวกาศโค้งงอและขยายการแผ่รังสีที่ปล่อยออกมา กลไกทางธรรมชาตินี้ซึ่งทำนายโดยทฤษฎีสัมพัทธภาพ ทำให้สัญญาณมาถึงโดยมีความเข้มข้นเพียงพอที่จะจับโดยเครื่องมือ
- การปล่อยคลื่นแบบผสมที่ความถี่ 1667 MHz และ 1665 MHz
- โปรไฟล์สเปกตรัมที่มีส่วนประกอบที่มีความกว้างต่างกัน
- การขยายเลนส์โน้มถ่วงของดาราจักรเบื้องหน้า
- ความสว่างที่เหนือกว่าเมกาเมเซอร์ทั่วๆ ไป
- กำเนิดในกระบวนการฟิวชั่นกาแล็กซีด้วยการอัดแก๊ส
บริบทของการควบรวมกาแลคซี
ระบบ HATLAS J142935.3–002836 กำลังอยู่ในกระบวนการชนกันระหว่างกาแลคซี เหตุการณ์นี้อัดแน่นเมฆก๊าซและฝุ่นในปริมาณมาก การบีบอัดจะเพิ่มการทำงานของโมเลกุลและเอื้อต่อการก่อตัวของการปล่อยแสงในย่านความถี่วิทยุ นักดาราศาสตร์สังเกตปรากฏการณ์นี้เมื่อเกิดขึ้นเมื่อเอกภพมีอายุน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของอายุปัจจุบัน
การสังเกตการณ์ไฮดรอกซิลเมกาเมเซอร์ก่อนหน้านี้ถูกจำกัดให้อยู่ในระยะทางที่สั้นกว่า สถิติใหม่ทำลายสถิติก่อนหน้าและปูทางไปสู่การศึกษาที่ Red Shifts ที่สูงขึ้น กล้องโทรทรรศน์วิทยุ MeerKAT มีความไวสูงที่ความยาวคลื่นเซนติเมตร อัลกอริธึมการประมวลผลข้อมูลขั้นสูงช่วยในการระบุสัญญาณที่รวดเร็ว
ผลกระทบต่อการศึกษาทางดาราศาสตร์
นักดาราศาสตร์ระบุว่าการปล่อยก๊าซประเภทนี้ช่วยให้ระบุระบบอื่นที่รวมตัวกันได้ง่ายขึ้น สัญญาณทำหน้าที่เป็นสัญญาณจักรวาลสำหรับการทำแผนที่ปฏิสัมพันธ์ทางช้างเผือกในช่วงเวลาหนึ่ง ข้อมูลเช่นนี้มีส่วนทำให้เกิดแบบจำลองเกี่ยวกับการก่อตัวและวิวัฒนาการของกาแลคซี เลนส์โน้มถ่วงจะขยายแหล่งกำเนิดที่อยู่ห่างไกล และช่วยให้วิเคราะห์ได้อย่างละเอียดแม้ในระยะไกล
การค้นพบนี้เน้นย้ำถึงบทบาทของอาร์เรย์เช่น MeerKAT ในการสำรวจจักรวาลอันห่างไกล กล้องโทรทรรศน์เป็นส่วนหนึ่งของความพยายามในการเตรียมการสำหรับโครงการขนาดใหญ่ในอนาคต ทีมต่างชาติยังคงวิเคราะห์สเปกตรัมของสัญญาณต่อไป ข้อสังเกตใหม่อาจเปิดเผยรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับพลวัตของการควบรวมกิจการ
ความก้าวหน้าทางดาราศาสตร์วิทยุ
MeerKAT ได้บันทึก megamasers อื่นๆ ในการวิจัยก่อนหน้านี้แล้ว กรณีปัจจุบันมีความโดดเด่นเนื่องจากระยะทางและกำลังของการปล่อยก๊าซ การประมวลผลข้อมูลจากสถาบันดาราศาสตร์เข้มข้นข้อมูลระหว่างมหาวิทยาลัยสนับสนุนการวิเคราะห์ การผสมผสานระหว่างความไวของเครื่องมือและเอฟเฟกต์ของเลนส์ทำให้เกิดผลลัพธ์
นักวิทยาศาสตร์วางแผนที่จะขยายการค้นหาที่คล้ายกันไปยังระบบเลนส์โน้มถ่วงอื่นๆ เป้าหมายคือการแมปการปล่อยไฮดรอกซิลให้มากขึ้นเมื่อมีการเปลี่ยนสีแดงสูง การสังเกตเหล่านี้ช่วยเพิ่มพูนความรู้เกี่ยวกับจักรวาลในระยะเริ่มต้น การตรวจจับเกิดขึ้นภายในช่วงเวลาสังเกตสั้นๆ ซึ่งแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพของอุปกรณ์