80億光年外的合併星系爆發出破紀錄的“太空雷射”
天文學家發現了有史以來最遙遠、最亮的“太空雷射”,或者說巨型微波激射器,它是在宇宙年齡只有當前年齡一半時發生的星系之間的碰撞中爆發出來的。
這個名為 HATLAS J142935.3–002836 的星系系統發出的光必須傳播約 80 億年才能到達 MeerKAT電波望遠鏡 在南非。該雷射具體是一種羥基巨脈澤,這意味著它類似於激光,但在微波或無線電波輻射而不是可見光中可見。前綴「羥基」指的是這種太空雷射是由羥基分子(每個羥基分子由一個氧原子和一個氫原子組成)在緻密氣體中相互撞擊、碰撞時產生的。 星系。
即使 HATLAS J142935.3–002836 具有令人印象深刻的亮度,如果沒有影響,它也不會被看見。 重力 空間的結構,稱為空間的概念 重力透鏡效應。這種現象最早是由 阿爾伯特愛因斯坦 在他關於重力如何運作的鉅作理論中, 廣義相對論1915 年,至今仍是天文學家探索宇宙的重要工具。
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重力透鏡描述了當來自遙遠光源(在本例中是我們的巨型質量源)的光經過由大質量物體(例如星系團)引起的時空扭曲時會發生什麼。光線越接近扭曲的物體或重力透鏡,其直線路徑彎曲越多。因此,來自同一物體的光線可以在不同時間到達我們的望遠鏡,這會放大背景物體。
比勒陀利亞大學的發現小組負責人 Thato Manamela 告訴 Space.com:“我們使用 MeerKAT 射電望遠鏡探測到了一個非常遙遠的羥基巨型微波激射器。該信號來自一個高紅移星系,並被引力透鏡強烈放大。” “這種放大倍率使發射更容易被檢測到,並使我們能夠研究一個否則會太微弱而無法觀察到的倍率”
馬納梅拉補充說,根據對附近宇宙的研究,巨型漩渦非常罕見,通常在含有大量氣體和塵埃的明亮紅外線星系中發現。這些環境通常是兩個或多個星系碰撞和合併產生新的“女兒”星系的結果。像這樣的合併會導致劇烈的恆星形成時期,並創造允許羥基分子放大其無線電發射的物理條件。
「這個巨型脈澤很不尋常,因為它距離我們太遠了。這意味著我們是在宇宙更早的時間觀測到它,」馬納梅拉繼續說道。 “訊號也受到重力透鏡的影響,這增加了亮度並提供了自然的放大效果。這種組合使其成為已知最遠、最強大的羥基巨型微波之一。”
這次星系碰撞中爆發巨型脈澤的事實顯示存在著稠密的分子氣體和強烈的活動。
馬納梅拉說:“通過研究發射線,我們可以了解氣體的運動學、星系的物理條件以及驅動恆星形成的過程。” “巨型聚集器還可以充當活躍雙星系核或超大質量黑洞對的指示器,這些系統預計會產生引力波。”
馬納梅拉總結道:“這將幫助我們了解早期宇宙中巨型漩渦的存在程度,以及它們與星系演化和恆星形成的關係。”
該團隊的研究已被接受發表在《皇家天文學會通訊月刊》上,並可作為預印本發佈在該論文的儲存伺服器上 arXiv.