Bylo detekováno silné laserové světlo o rádiové vlnové délce, které vyzařuje z dosud největší vzdálenosti v hlubokém vesmíru. (Foto: Flickr)

Jedná se o typ vesmírného objektu bez hmotnosti, kterému se říká megamaser, a jeho světlo urazilo neuvěřitelných 5 miliard světelných let, aby se dostalo až k nám na Zemi. Astronomové, kteří jej objevili pomocí radioteleskopu MeerKAT v Jihoafrické republice, jej pojmenovali Nkalakatha – slovo isiZulu znamená „velký šéf“.

Objev byl přijat do časopisu The Astrophysical Journal Letters a je k dispozici na preprintovém serveru arXiv.

„Je impozantní, že již po jediné noci pozorování jsme objevili rekordní megamaser,“ řekl astronom Marcin Glowacki z uzlu Mezinárodního centra pro radioastronomický výzkum (ICRAR) na Curtinově univerzitě v Austrálii.

„Ukazuje to, jak dobrý je tento dalekohled.“

Maser je mikrovlnná obdoba laseru (zesílení světla stimulovanou emisí záření). Namísto viditelného světla maser vyzařuje mikrovlnné a rádiové vlnové délky, které jsou stimulovány a zesíleny. V případě astrofyzikálního maseru jsou procesy, které zesilují světlo, kosmické; planety, komety, mraky a hvězdy mohou vytvářet masery.

Jak jste možná uhodli, megamaser je tedy maser s pořádnou silou. Obecně tyto emise produkuje objekt, který nějakým způsobem naprosto šlape; například aktivní supermasivní černé díry mohou produkovat megamasery.

Když přišla data z první noci průzkumu plánovaného na 3 000 hodin, Glowacki a jeho tým objevili signaturu velmi specifického typu megamaseru, jasného ve vlnových délkách zesílených stimulovanými molekulami hydroxylu, které se skládají z jednoho atomu vodíku a jednoho atomu kyslíku.

Hydroxylové megamasery mají známý mechanismus výroby. Vyzařují je galaxie, které se právě srážejí nebo nedávno prošly srážkou s jinou galaxií, v jejímž důsledku dochází k bouřlivé tvorbě hvězd. Gravitační interakce při takovém masivním střetnutí stlačí hvězdotvorný plyn a způsobí, že se obrovskou rychlostí zhroutí do malých hvězd.

Zdrojem megamaseru, který Glowacki a jeho kolegové objevili, je právě tato galaxie s názvem WISEA J033046.26-275518.3 – nyní známá jako Nkalakatha.

„Když se srazí dvě galaxie, jako je Mléčná dráha a Galaxie v Andromedě, vystřelí ze srážky paprsky světla, které lze pozorovat na kosmologickou vzdálenost,“ řekl astrofyzik Jeremy Darling z Coloradské univerzity.

„Hydroxylové megamasky působí jako jasná světla, která říkají: tady je srážka galaxií, která vytváří nové hvězdy a živí masivní černé díry.“

Průzkum MeerKAT nebyl navržen tak, aby hledal megamasery. Jmenuje se Looking at the Distant Universe with the Meerkat Array (LADUMA) a hledá 21centimetrovou vlnovou délku vyzařovanou neutrálním vodíkem v raném vesmíru, který se rozpíná (je červeně posunutý) v důsledku rozpínání vesmíru.

Vlnová délka hydroxylového megamaseru je však 18 centimetrů; když je posunutá, je ještě delší, a tento posunutý signál byl v rozsahu detekovatelném soustavou teleskopů.

Vzhledem k tomu, že tato oblast oblohy byla hojně pozorována i v jiných vlnových délkách, bylo vystopování signálu až k hostitelské galaxii poměrně jednoduché. Nkalakatha je jasná v infračervených vlnových délkách a na jedné straně má dlouhý chvost, který jasně září v rádiovém pásmu, což je pravděpodobně důsledek přitahování gravitační interakcí mezi dvěma nyní sloučenými galaxiemi.

Tým již naplánoval následná pozorování tohoto fascinujícího objektu a očekává, že v průběhu průzkumu objeví mnoho dalších megamaser.

„MeerKAT pravděpodobně zdvojnásobí známý počet těchto vzácných úkazů,“ řekl Darling. „V minulosti se předpokládalo, že galaxie splývají častěji, a nově objevené hydroxylové megamasery nám umožní tuto hypotézu ověřit.“

Výzkum byl přijat do časopisu The Astrophysical Journal Letters a je k dispozici na arXiv.