Inne i en galaksefusjon er hydroksylmolekyler, sammensatt av ett hydrogenatom og ett oksygenatom. Når ett molekyl absorberer et foton med en bølgelengde på 18 cm, sender det ut to fotoner med samme bølgelengde. Når molekylær gass er veldig tett, typisk når to galakser smelter sammen, blir denne emisjonen veldig lyssterk og kan oppdages av radioteleskoper som MeerKAT. Kreditt: © IDIA/LADUMA ved hjelp av data fra NASA/StSci/SKAO/MolView
En kraftig radiobølgelaser, kalt en 'megamaser', har blitt observert av MeerKAT-teleskopet i Sør-Afrika.
Det rekordstore funnet er den fjerneste megamaseren av sitt slag som noen gang er oppdaget, omtrent fem milliarder lysår fra Jorden.
Lyset fra megamaseren har reist 58 tusen milliarder milliarder (58 etterfulgt av 21 nuller) kilometer til jorden.
Det optiske trefargebildet av vertsgalaksen til hydroksylmegamaseren, tatt fra Hyper Suprime-Cam (HSC) på 8.2 m Subaru-teleskopet. Kreditt: Subaru Telescope
Oppdagelsen ble gjort av et internasjonalt team av astronomer ledet av Dr. Marcin Glowacki, som tidligere jobbet ved Inter-University Institute for Data Intensive Astronomy og University of Western Cape i Sør-Afrika.
Dr. Glowacki, som nå er basert på Curtin University-noden til International Center for Radio Astronomy Research (ICRAR) i Vest-Australia skapes nevnte megamasere vanligvis når to galakser kolliderer voldsomt i universet.
MeerKAT-teleskop. Kreditt: © SARAO (South African Radio Astronomy Observatory)
"Når galakser kolliderer, blir gassen de inneholder ekstremt tett og kan utløse konsentrerte lysstråler til å skyte ut," sa han.
"Dette er den første hydroksylmegamaseren i sitt slag som er observert av MeerKAT og den fjerneste sett av noe teleskop til dags dato.
«Det er imponerende at vi, med bare en enkelt natt med observasjoner, allerede har funnet en rekordstor megamaser. Det viser hvor bra teleskopet er.»
Det rekordstore objektet ble kalt 'Nkalakatha' [uttales ng-kuh-la-kuh-tah] - et isiZulu-ord som betyr "stor sjef."
Dr. Glowacki sa at megamaseren ble oppdaget den første natten av en undersøkelse som involverte mer enn 3000 timer med observasjoner av MeerKAT-teleskopet.
Teamet bruker MeerKAT for å observere trange områder av himmelen ekstremt dypt og vil måle atomært hydrogen i galakser fra fjern fortid til nå. Kombinasjonen av å studere hydroxl-masere og hydrogen vil hjelpe astronomer bedre å forstå hvordan universet har utviklet seg over tid.
"Vi har planlagt oppfølgingsobservasjoner av megamaseren og håper å gjøre mange flere funn," sa Dr. Glowacki.
MeerKAT er et forløperinstrument for Square Kilometer Array – et globalt initiativ for å bygge verdens største radioteleskoper i Vest-Australia og Sør-Afrika.
Nkalakathas vertsgalakse sett fra Perth, Vest-Australia. Det er ~5 milliarder lysår unna og usynlig for det blotte øye, mellom Archernar og Aldebaran. Kreditt: ICRAR
Referanse: "LADUMA: Discovery of a luminous OH megamaser at z>0.5" av 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 februar, 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 og Martin A. Zwaan, Astrophysical Journal Letters.
arxiv: 2204.02523
Inter-University Institute for Data Intensiv Astronomy
Inter-university Institute for Data Intensive Astronomy er et partnerskap mellom tre sørafrikanske universiteter, universitetene i Cape Town, i Western Cape og i Pretoria, samt South African Radio Astronomy Observatory. Det overordnede målet til IDIA er å bygge kapasiteten og ekspertisen innen dataintensiv forskning innenfor det sørafrikanske universitetsforskningsmiljøet for å muliggjøre globalt lederskap på MeerKAT store undersøkelsesprosjekter og store prosjekter på andre SKA pathfinder-teleskoper.
ICRAR
International Center for Radio Astronomy Research (ICRAR) er et joint venture mellom Curtin University og University of Western Australia med støtte og finansiering fra statens regjering i Western Australia.
MeerKAT
Det sørafrikanske MeerKAT-radioteleskopet, som ligger 90 km utenfor den lille Northern Cape-byen Carnarvon, er en forløper for Square Kilometer Array (SKA)-teleskopet og vil bli integrert i midtfrekvenskomponenten til SKA fase 1. MeerKAT-teleskopet er en rekke av 64 sammenkoblede reseptorer (en reseptor er den komplette antennestrukturen, med hovedreflektoren, underreflektoren og alle mottakere, digitaliserere og annen elektronikk installert). MeerKAT er bygget og drevet av South African Radio Astronomy Observatory.
The Square Kilometer Array
Square Kilometer Array (SKA)-prosjektet er en internasjonal innsats for å bygge verdens største radioteleskop, med til slutt over en kvadratkilometer (én million kvadratmeter) med oppsamlingsareal.
