Гигамазер – это самый яркий микроволновый "лазер" во Вселенной, и учёные только что его обнаружили

Космос не перестаёт удивлять – среди двойных сверхновых, загадочных синих вспышек и прочих необъяснимых явлений появился новый феномен – природный "космический лазер" из ранней Вселенной.

Исследователи с помощью радиотелескопа MeerKAT зафиксировали исключительно яркий пучок микроволнового излучения, который удалось отследить до столкновения галактик с обозначением H-ATLAS J142935.3–002836. Система находится на расстоянии более 8 миллиардов световых лет от Земли, и в обычных условиях обнаружить её было бы практически невозможно.

Подобные природные источники сфокусированного излучения называются мазерами – по аналогии с лазерами, но в микроволновом диапазоне. Они возникают в результате галактических столкновений, когда экстремальное давление сжимает газ из обеих галактик.

В этих условиях мельчайшие пылевые частицы, содержащие ионы гидроксила – молекулы из водорода и кислорода, начинают излучать пучок света под воздействием радиоволн от таких объектов, как чёрные дыры. Мазеры наблюдались и прежде, однако встречаются крайне редко – они работают на длинах волн около 18 сантиметров, что значительно превышает оптический диапазон.

Открытие состоялось благодаря удачному стечению обстоятельств. Когда команда направила MeerKAT на нужный участок неба, оказалось, что совершенно не связанная с источником галактика расположена прямо между ним и Землёй.

Эта галактика сыграла роль гравитационной линзы, искривив пространство-время своей массой и дополнительно усилив сигнал – по принципу капли воды на оконном стекле. Именно это случайное выравнивание позволило сигналу достичь детекторов телескопа.

Тато Маманела, ведущий автор исследования и постдокторант Университета Претории, заявил:

Эта система поистине исключительна. Мы наблюдаем радиоэквивалент лазера на полпути через Вселенную.

Сигнал настолько яркий, что потребовал введения новой категории. Если ранее наиболее мощные источники такого типа назывались мегамазерами, то новый объект оказался настолько яркий, что исследователи предложили термин "гигамазер".

Соавтор исследования, астрофизик Роджер Дин, пояснил:

Это примерно в 100 000 раз ярче светимости звезды, но в далёкой галактике, сконцентрированное в очень, очень узкой части электромагнитного спектра.

При этом наблюдаемый свет показывает систему такой, какой она была, когда возраст Вселенной составлял менее половины нынешнего.

Мазеры, как правило, связаны с наиболее бурными и пылевыми галактическими слияниями, что делает их потенциально ценными маркерами для изучения космической эволюции. Команда намерена продолжать поиск похожих объектов.