In een samensmelting van sterrenstelsels bevinden zich hydroxylmoleculen, bestaande uit één waterstofatoom en één zuurstofatoom. Wanneer een molecuul een foton absorbeert met een golflengte van 18 cm, zendt het twee fotonen van dezelfde golflengte uit. Wanneer moleculair gas erg dicht is, meestal wanneer twee sterrenstelsels samensmelten, wordt deze emissie erg helder en kan worden gedetecteerd door radiotelescopen zoals de MeerKAT. Credit: © IDIA/LADUMA met behulp van gegevens van NASA/StSci/SKAO/MolView
Een krachtige radiogolflaser, een 'megamaser' genaamd, is waargenomen door de MeerKAT-telescoop in Zuid-Afrika.
De recordbrekende vondst is de verste megamaser in zijn soort die ooit is gedetecteerd, op ongeveer vijf miljard lichtjaar van de aarde.
Het licht van de megamaser heeft 58 miljard miljard (58 gevolgd door 21 nullen) kilometer naar de aarde gereisd.
De driekleurige optische afbeelding van het gaststelsel van de hydroxyl-megamaser, genomen met de Hyper Suprime-Cam (HSC) van de 8.2 m Subaru-telescoop. Krediet: Subaru-telescoop
De ontdekking werd gedaan door een internationaal team van astronomen onder leiding van Dr. Marcin Glowacki, die eerder werkte bij het Inter-University Institute for Data Intensive Astronomy en de University of the Western Cape in Zuid-Afrika.
Dr. Glowacki, die nu is gevestigd op het Curtin University-knooppunt van het International Center for Radio Astronomy Research (ICRAR) in West-Australië, worden genoemde megamasers meestal gecreëerd wanneer twee sterrenstelsels met geweld in het heelal botsen.
MeerKAT-telescoop. Krediet: © SARAO (Zuid-Afrikaans radioastronomieobservatorium)
"Wanneer sterrenstelsels botsen, wordt het gas dat ze bevatten extreem dicht en kan het geconcentreerde lichtstralen activeren", zei hij.
“Dit is de eerste hydroxyl-megamaser in zijn soort die door MeerKAT is waargenomen en de verste die tot nu toe door een telescoop is waargenomen.
“Het is indrukwekkend dat we met slechts één nacht observaties al een recordbrekende megamaser hebben gevonden. Het laat zien hoe goed de telescoop is.”
Het recordbrekende object heette 'Nkalakatha' [uitgesproken als ng-kuh-la-kuh-tah] - een isiZulu-woord dat 'grote baas' betekent.
Dr. Glowacki zei dat de megamaser werd gedetecteerd op de eerste nacht van een onderzoek met meer dan 3000 uur aan observaties door de MeerKAT-telescoop.
Het team gebruikt MeerKAT om smalle delen van de hemel extreem diep te observeren en zal atomaire waterstof meten in sterrenstelsels van het verre verleden tot nu. De combinatie van het bestuderen van hydroxl-masers en waterstof zal astronomen helpen beter te begrijpen hoe het heelal in de loop van de tijd is geëvolueerd.
"We hebben vervolgobservaties van de megamaser gepland en hopen nog veel meer ontdekkingen te doen," zei Dr. Glowacki.
MeerKAT is een voorloper van de Square Kilometre Array, een wereldwijd initiatief om 's werelds grootste radiotelescopen te bouwen in West-Australië en Zuid-Afrika.
Nkalakatha's gaststelsel gezien vanuit Perth, West-Australië. Het is ongeveer 5 miljard lichtjaar verwijderd en onzichtbaar voor het blote oog, tussen Archernar en Aldebaran. Krediet: ICRAR
Referentie: "LADUMA: Discovery of a luminous OH megamaser at z>0.5" door Marcin Glowacki, Jordan D. Collier, Amir Kazemi-Moridani, Bradley Frank, Hayley Roberts, Jeremy Darling, Hans-Rainer Klöckner, Nathan Adams, Andrew J. Baker, Matthew Bershady, Tariq Blecher, Sarah-Louise Blyth, Rebecca Bowler, Barbara Catinella, Laurent Chemin, Steven M. Crawford, Catherine Cress, Romeel Davé, Roger Deane, Erwin de Blok, Jacinta Delhaize, Kenneth Duncan, Ed Elson, Sean Februari, Eric Gawiser, Peter Hatfield, Julia Healy, Patricia Henning, Kelley M. Hess, Ian Heywood, Benne W. Holwerda, Munira Hoosain, John P. Hughes, Zackary L. Hutchens, Matt Jarvis, Sheila Kannappan, Neal Katz, Dušan Kereš, Marie Korsaga, Renée C. Kraan-Korteweg, Philip Lah, Michelle Lochner, Natasha Maddox, Sphesihle Makhathini, Gerhardt R. Meurer, Martin Meyer, Danail Obreschkow, Se-Heon Oh, Tom Oosterloo, Joshua Oppor, Hengxing Pan, DJ Pisano, Nandrianina Randriamiarinarivo, Swara Ravindranath, Anja C. Schröder, Rosalind Skelton,Oleg Smirnov, Mathew Smith, Rachel S. Somerville, Raghunathan Srianand, Lister Staveley-Smith, Masayuki Tanaka, Mattia Vaccari, Wim van Driel, Marc Verheijen, Fabian Walter, John F. Wu en Martin A. Zwaan, Astrophysical Journal Letters.
arXiv: 2204.02523
Interuniversitair Instituut voor Data-intensieve Sterrenkunde
Het Interuniversitair Instituut voor Data-intensieve Astronomie is een samenwerkingsverband van drie Zuid-Afrikaanse universiteiten, de universiteiten van Kaapstad, de West-Kaap en Pretoria, evenals het Zuid-Afrikaanse Observatorium voor Radioastronomie. Het overkoepelende doel van IDIA is om binnen de Zuid-Afrikaanse universitaire onderzoeksgemeenschap de capaciteit en expertise op te bouwen op het gebied van data-intensief onderzoek om wereldwijd leiderschap mogelijk te maken bij grote onderzoeksprojecten van MeerKAT en grote projecten op andere SKA-pathfinder-telescopen.
ICRAR
Het International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR) is een joint venture tussen Curtin University en The University of Western Australia met steun en financiering van de deelstaatregering van West-Australië.
MeerKAT
De Zuid-Afrikaanse MeerKAT-radiotelescoop, 90 km buiten het kleine stadje Carnarvon in Noord-Kaap, is een voorloper van de Square Kilometre Array (SKA)-telescoop en zal worden geïntegreerd in de middenfrequentiecomponent van SKA Phase 1. De MeerKAT-telescoop is een reeks van 64 onderling verbonden receptoren (een receptor is de volledige antennestructuur, met de hoofdreflector, subreflector en alle ontvangers, digitizers en andere elektronica geïnstalleerd). De MeerKAT is gebouwd en geëxploiteerd door het South African Radio Astronomy Observatory.
De vierkante kilometer array
Het Square Kilometre Array (SKA)-project is een internationale inspanning om 's werelds grootste radiotelescoop te bouwen, met uiteindelijk meer dan een vierkante kilometer (een miljoen vierkante meter) verzamelgebied.
