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Detecção do laser de micro-ondas em 1667 megahertz, amplificada por lente gravitacional e registrada pelo conjunto MeerKAT com 64 antenas, revela gigamaser a quase 8 bilhões de anos-luz e amplia a investigação sobre fusões galácticas no universo jovem
Astrônomos identificaram o laser de micro-ondas mais potente e distante já observado, originado da colisão de duas galáxias a quase 8 bilhões de anos-luz da Terra. Detectado em 1667 megahertz, o sinal foi imediatamente reconhecido como recorde devido à sua intensidade excepcional.
Detecção fortuita em 1667 megahertz revela recorde imediato
A descoberta ocorreu durante observações da galáxia H1429-0028 com o conjunto de 64 antenas MeerKAT, na África do Sul. A equipe era liderada por Roger Deane, da Universidade de Pretória.
Segundo estudo publicado no arXiv, os pesquisadores buscavam galáxias ricas em hidrogênio molecular, que emite em frequência específica. O canal de 1667 megahertz foi verificado quase casualmente.
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Ao apontarem o instrumento para H1429-0028, a equipe identificou um sinal descrito como enorme e estrondoso. De acordo com Deane, tratava-se imediatamente de um recorde, caracterizando uma coincidência feliz durante a análise dos dados.
H1429-0028 e o efeito de lente gravitacional
A galáxia H1429-0028 teve sua luz distorcida e ampliada por uma galáxia em primeiro plano que atua como lente gravitacional. Esse efeito tornou possível observar o fenômeno com maior clareza.
Imagens combinadas do Hubble e do Keck II mostram a galáxia em primeiro plano como uma faixa diagonal, enquanto a galáxia ao fundo aparece formando um anel distorcido.
A intensidade do sinal classificou o fenômeno como o maser mais brilhante e distante já observado. O laser de micro-ondas detectado supera registros anteriores em luminosidade e distância.
Como a fusão de galáxias gera o laser de micro-ondas
Os masers são equivalentes em micro-ondas dos lasers. Enquanto lasers emitem luz visível coerente, masers produzem radiação altamente focalizada em frequências de micro-ondas.
Em fusões de galáxias, nuvens de gás são comprimidas, desencadeando intensa formação estelar. A luz das estrelas recém-formadas atravessa nuvens de poeira, excitando íons hidroxila compostos por hidrogênio e oxigênio.
Quando esses íons excitados são atingidos por ondas de rádio produzidas perto de um buraco negro supermassivo, liberam energia na forma de radiação coerente em micro-ondas. O resultado é um feixe altamente concentrado em uma única frequência.
Deane afirmou que o fenômeno pode ser classificado como um gigamaser, categoria mais poderosa que os megamasers detectados em galáxias mais próximas. A luminosidade é cerca de 100.000 vezes maior que a de uma estrela, concentrada em pequena porção do espectro eletromagnético.
Laser de micro-ondas como ferramenta para estudar o universo jovem
Como H1429-0028 está a quase 8 bilhões de anos-luz, a radiação detectada iniciou sua jornada quando o universo era muito mais jovem. O laser de micro-ondas oferece informações sobre processos de fusão e evolução galáctica ao longo do tempo cósmico.
Matt Jarvis, da Universidade de Oxford, destacou que esses sinais surgem apenas sob condições muito precisas.
Segundo Jarvis, é necessária emissão contínua de rádio e emissão infravermelha proveniente de poeira aquecida ao redor de estrelas em formação. Essas condições físicas específicas ocorrem quando galáxias estão em fusão.
Ele acrescentou que futuras observações com o Square Kilometre Array, sucessor mais sensível do MeerKAT na África do Sul, deverão permitir detectar masers semelhantes a distâncias ainda maiores.
O registro atual estabelece um marco na observação de fenômenos extremos associados à colisão de galáxias. A identificação do laser de micro-ondas amplia a capacidade de investigar ambientes raros no universo distante e compreender como essas estruturas evoluiram ao longo do tempo cósmico.
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