Derin uzaydan gelen güçlü radyo dalgası radyasyonunun tespiti

   Güney Afrika'da bulunan MeerKAT teleskopu sayesinde, uluslararası bir gökbilimciler ekibi, iki galaksinin çarpışması gibi önemli kozmolojik olaylar sırasında üretilen bir emisyon olan ‘megamaser’ adı verilen güçlü bir radyo dalgası lazeri tespit etti . Şimdiye kadar tespit edilen en uzak megamaserdir: kaynağı Dünya'dan yaklaşık beş milyar ışıkyılı uzaklıktadır. Aynı zamanda bilinen en parlak biridir. Bu keşif, Evrenin zaman içinde nasıl geliştiğini daha iyi anlamaya yardımcı olabilir.

   Bir lazerin görünür ışık aralığında yaydığı gibi, bir maser de uyarılmış emisyon radyasyonuna atıfta bulunur, ancak frekansı genellikle mikrodalga ve radyo dalgası aralığındadır. En bilinen ekstragalaktik ustalar, tipik olarak Güneş'in parlaklığının 1000 katı olan aşırı parlaklık ile karakterize edilen mega ustalardır. Çoğu, "hidroksil megamaserler" olarak adlandırılır; bu, amplifiye spektral çizginin hidroksil (OH) molekülündeki bir geçiş ile ilişkili olduğu anlamına gelir.

   Galaksiler yüz milyarlarca yıldız, gaz ve karanlık maddeden oluşur. İki galaksi birleştiğinde, içerdikleri gaz aşırı derecede yoğun hale gelir. Oradaki moleküller, özellikle hidroksil molekülleri, bu nedenle, bazen son derece parlak olan spesifik radyo sinyalleri yayabilir: bunlar megamaserlerdir. Gökbilimciler, çalışmalarında yerel Evrende, hidroksil megamaserlerin (OHM ile gösterilir) neredeyse yalnızca parlak kızılötesi gökadalarda tespit edildiğini ve IR parlaklığı ile artan bir prevalansa sahip olduklarını ve gaz açısından zengin gökadaların birleşmelerini yansıttıklarını öne sürdüklerini açıklıyor.

Rekorları kıran tesadüfi bir keşif

   LADUMA ( MeerKAT Dizisi ile Uzak Evrene Bakmak ) çalışmasından elde edilen gözlemlerden, gökbilimciler, kırmızıya kayması 0, 5'ten büyük olan, LADUMA J033046.20-2755118.1 (ve takma adı "Nkalakatha) olan bir OHM'nin hedeflenmemiş ilk tespitini yaptılar . ”, “büyük patron” anlamına gelen bir Zulu kelimesi). Ana sistem, galaksi WISEA J033046.26-275518.3, kırmızıya kayması yaklaşık 0,52 olan bir kızılötesi ışıklı radyo galaksisidir - bu arada, MeerKAT'ın algılama sınırlarını yukarı doğru revize etmeyi mümkün kılar. Bu mesafeden ilk kez bir megamaser algılandı.

   Bu OHM, MeerKAT teleskobu tarafından 3000 saatten fazla gözlemi içeren bir araştırmanın ilk gecesinde tespit edildi! Uluslararası Radyo Astronomi Araştırmaları Merkezi'nden (ICRAR) astronom Marcin Glowacki, "MeerKAT ile sadece bir gecelik gözlemde, kırmızıya kayma rekorları kıran bir megamaser bulmuş olmamız etkileyici," dedi .  "  Batı Avustralya.

   OHM'ler, 18 cm'lik bir dalga boyunda, yani MeerKAT radyo teleskopunun mükemmel bir şekilde tespit edebildiği elektromanyetik spektrumun radyo kısmında ışık yayar. Ekip, son dokuz milyar yılın galaksilerinde bulunan nötr hidrojen gazını ölçmek için gökyüzünün belirli bölgelerine derinlemesine bakmak için bu teleskopu kullanıyor.  Cap Üniversitesi'nden astronom ve çalışmanın ortak yazarı Sarah Blyth, " LADUMA, Evrenin şu anki yaşının sadece üçte biri olduğu zamana kadar uzanan tek bir 'kozmik vuvuzela'da hidrojeni araştırıyor " diyor.

Olgular muhtemelen geçmişte daha sık

   Hidrojeni ölçmek için ekip, Evren genişledikçe daha uzun dalga boylarına uzanan 21 cm dalga boyuna sahip ışık arıyor. O zaman , orijinal dalga boyu daha da gerilmiş olan bu özellikle yoğun hidroksil ışık emisyonunu (yaklaşık 6.3 x 103 güneş parlaklığına eşdeğer) tespit ettiler. Ekip bunun bir megamaser olduğunu anlayınca, geriye sadece ev sahibi galaksiyi bulmak kaldı.

   Gökyüzünün bu bölgesi diğer dalga boylarında geniş çapta gözlemlendiğinden, bu bölge kolaylıkla tespit edildi: Bir tarafında uzun bir kuyruğu olduğu bilinen ve radyo dalgalarında görülebilen bir galaksi olan WISEA J033046.26-275518.3'tür. Yaklaşık 58 trilyon milyar mil uzakta ve megamaserden gelen ışık yaklaşık 5 milyar yıl önce, Evren şu anki yaşının sadece üçte ikisi iken yayıldı.

   Uzak gökadalardan yakındaki gökadalara hidrojen miktarının belirlenmesiyle ilişkili OHM'lerin incelenmesi, Evrenin evrimindeki bazı süreçlere ışık tutabilir. Ekip, bu megamaserin takip gözlemlerini üstlenecek ve başka benzer keşifler yapmayı umuyor. “  MeerKAT, bu nadir fenomenlerin bilinen sayısını muhtemelen ikiye katlayacaktır. Galaksilerin geçmişte daha sık birleştiği düşünülüyordu ve yeni keşfedilen OH megamaserleri bu hipotezi test etmemize izin verecek  ”diyor Colorado Üniversitesi'nden megamaser uzmanı ve çalışmanın ortak yazarı Profesör Jeremy Darling.

   MeerKAT'ın yapım aşamasında olan Kilometre Kare Dizisi (SKA) teleskopunun öncüsü olduğunu ve projenin 1. aşamasının orta frekans bileşenine entegre edileceğini hatırlayalım - 2024 yılına kadar tamamlanması gereken ve 10'u oluşturacak bir aşama. Nihai ağın %'si.