С помощью радиотелескопа MeerKAT, расположенного в Южной Африке, астрономам удалось обнаружить самый удалённый из известных гидроксильных мегамазеров. Этот природный космический лазер находится внутри галактики, которая находится в процессе слияния.
Объект удалён от Земли более чем на 8 миллиардов световых лет, то есть мы видим его таким, каким он был 8 миллиардов лет назад. Для сравнения: Большой взрыв произошёл примерно 13,8 миллиарда лет назад, так что галактика предстаёт перед нами в своей «детской» версии.
Мощность мегамазера превосходит яркость обычного галактического мазера в 1 миллион раз. Зафиксировать его удалось всего за 5 часов наблюдений — обычно на подобные задачи уходят сотни часов. Такой успех стал возможен благодаря двум факторам. Первый — гравитационное линзирование: массивный объект на переднем плане усилил сигнал, сыграв роль естественного телескопа. Второй — широкая полоса пропускания самого телескопа MeerKAT.
Аппарат одновременно зарегистрировал линию гидроксила и поглощение нейтрального водорода. Раньше для этого требовалось проводить два раздельных наблюдения. Обработка полученных данных велась на суперкомпьютерах Межуниверситетского института интенсивной обработки данных в астрономии. Это необходимо, потому что MeerKAT каждую секунду собирает гигабайты информации, а искомый сигнал оказался в миллионы раз слабее излучения обычного сотового телефона.
Специальные программы удаляли цифровые шумы и повышали чёткость фокусировки. Для этого потребовалось выполнить триллионы вычислительных операций. Открытие имеет большое научное значение: гидроксильные мегамазеры напрямую связаны со слияниями галактик. В таких системах нередко присутствуют пары сверхмассивных чёрных дыр.
Когда эти гигантские объекты сближаются, они порождают гравитационные волны. Поиск новых мегамазеров позволит астрономам лучше отслеживать эти процессы и уточнить модели эволюции галактик. Таким образом, рекордный космический лазер не только впечатляет своей яркостью, но и служит ценным инструментом для изучения самых масштабных явлений во Вселенной.