Apesar de parecer algo saído de uma ficção científica barata dos anos 1950, os chamados “lasers espaciais” existem - e astrofísicos acabam de identificar o mais brilhante e mais distante já visto.
O fenômeno é um “gigamaser” que irrompe de uma colisão colossal de galáxias a cerca de 8 bilhões de anos-luz. Ali, gás comprimido estimula moléculas de hidroxila a emitirem ondas de rádio extremamente intensas no mesmo comprimento de onda.
O “laser gigantesco de micro-ondas” que quebrou recordes foi detectado pelo radiotelescópio MeerKAT, na África do Sul, com uma ajuda natural extra: a lente gravitacional.
"Estamos vendo o equivalente, em rádio, de um laser a meio caminho do Universo. E não só isso: durante sua viagem até a Terra, as ondas de rádio são ainda mais amplificadas por uma galáxia em primeiro plano, perfeitamente alinhada, porém sem relação com o evento. Essa galáxia age como uma lente, do mesmo modo que uma gota d’água em um vidro de janela, porque sua massa curva o espaço-tempo local", diz Thato Manamela, astrofísico da Universidade de Pretória, na África do Sul.
"Assim, temos um laser de rádio atravessando um telescópio cósmico antes de ser detectado pelo poderoso radiotelescópio MeerKAT - o conjunto todo permitindo uma descoberta maravilhosamente fortuita."
Lasers espaciais e maser: por que a emissão fica tão intensa
Hoje a gente não trata mais a palavra como antes, mas “laser” começou como uma sigla. Ela significa “amplificação de luz por emissão estimulada de radiação” - e, se você trocar “luz” por “micro-ondas”, o termo passa a ser “maser”.
Lasers e masers surgem em condições parecidas. É preciso haver muitos átomos ou moléculas em estado excitado, além de fótons com uma energia específica circulando pelo ambiente. Quando um fóton atinge um átomo ou molécula, ele pode provocar a emissão de outro fóton no mesmo nível de energia. Esses fótons adicionais, por sua vez, podem induzir a liberação de ainda mais fótons, ampliando a emissão.
Masers naturais em astrofísica podem aparecer em sistemas como cometas aquecidos por estrelas, atmosferas planetárias e estelares, regiões de formação de estrelas e remanescentes de supernovas. Emissões mais potentes, chamadas de megamasers, podem ser geradas por eventos ainda mais energéticos, como buracos negros supermassivos ou galáxias em colisão.
O gigamaser HATLAS J142935.3–002836 e a colisão de galáxias
O novo exemplo, designado HATLAS J142935.3–002836, vai além do patamar de megamaser e entra em uma categoria ainda mais rara: a de gigamaser. Ele pode ser bilhões de vezes mais brilhante do que um maser comum.
Para liberar tanta energia, é necessário um “forno” praticamente inimaginável - e, aqui, essa fonte vem do impacto de duas galáxias que se chocam e acabam se tornando uma só. As interações gravitacionais intensas comprimem o gás e acionam um surto de formação de estrelas recém-nascidas. Fótons dessas estrelas novatas estimulam moléculas de hidroxila que estão no ambiente, amplificando a emissão em micro-ondas e gerando um gigamaser.
MeerKAT, lente gravitacional e os recordes de distância e brilho
A luz desse evento percorreu 7.82 bilhões de anos-luz até chegar ao radiotelescópio MeerKAT, superando o recorde anterior de distância, de “apenas” 5 bilhões. Também é o mais brilhante observado até agora, em grande parte graças ao aumento causado pela lente gravitacional atravessada pela luz no caminho.
"Esta descoberta destaca o potencial do MeerKAT para investigar megamasers de hidroxila em alto desvio para o vermelho, aprimorando nosso entendimento sobre eles e oferecendo traçadores valiosos para explorar diferentes aspectos dos fluxos de saída de galáxias e da atividade de fusão", escrevem os pesquisadores.
Situação do estudo
O estudo foi aceito para publicação na revista Cartas do Monthly Notices da Royal Astronomical Society e, no momento, está disponível como uma pré-publicação.
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