近期,南非的射電望遠鏡觀測到了一束來自深太空的強大激光(雷射)。這是迄今為止發現的同類太空激光中,來自最遙遠星際空間的光束,距離地球約50億光年。

這種太空激光被科學家命名為「巨邁射」(megamaser),來自銀河系外,其各向同性光度極其巨大,通常是銀河系內邁射(maser)的一億倍以上。

綜合媒體報道,這束通過MeerKAT望遠鏡觀測到的「巨邁射」,專家推測是距離地球50億光年之遠的二個巨大星系巨烈碰撞後產生的強光,穿越浩瀚太空580萬億億公里(58後面跟21個零)後到達了地球。

西澳洲國際射電天文學研究中心(International Center for Radio Astronomy Research)的馬辛·格洛瓦基(Marcin Glowacki)領導的一組科學家發現了這束太空激光,其研究報告今年4月發表在《天體物理期刊通訊》(Astrophysical Journal Letters),報告名「LADUMA: Discovery of a luminous OH megamaser at z>0.5」。

格洛瓦基博士介紹,「巨邁射」通常產生於兩個龐大星系劇烈碰撞之時。

射電望遠鏡觀測來自太空的羥基邁射的示意圖。(IDIA/LADUMA using data from NASA/StSci/SKAO/MolView)
射電望遠鏡觀測來自太空的羥基邁射的示意圖。(IDIA/LADUMA using data from NASA/StSci/SKAO/MolView)

星系合併時,內部會產生一個氫原子和一個氧原子組成的羥基分子(OH)。一個羥基分子吸收了一單位18cm波長的光子時,就會發射出相同波長的二單位光子。當星系合併時往往羥基分子密度非常大,使發射光度非常強,從而可以被MeerKAT等射電望遠鏡探測到。

「星系碰撞時,內部氣體密度極其大,能觸發集中光束的射出。

「這是MeerKAT望遠鏡觀測到的第一個羥基巨邁射,也是迄今為止任何望遠鏡觀測到的最遠的光,」格洛瓦基博士說。科學家們給這個破記錄的發現取了一個名字叫Nkalakatha。

專家們認為宇宙中的星系頻頻發生合併重組,而新發現的羥基巨邁射將使天文學家們得以驗證這一理論。

科羅拉多大學教授、巨邁射專家和該論文的合著者傑瑞米·達林(Jeremy Darling)表示,璀璨絢麗的羥基巨邁射,表明星系碰撞正在誕生新恆星,產生的氣體添向巨大黑洞。

格洛瓦基博士表示一個持續3000多小時用MeerKAT望遠鏡觀測天體的項目,沒想到第一個晚上,就發現了巨邁射。

「令人印象深刻的是,僅一個晚上的觀察,我們就發現了破紀錄的巨邁射。這組望遠鏡確實很棒」,格洛瓦基博士說。

南非射電天文台的MeerKAT射電望遠鏡。(South African Radio Astronomy Observatory)
南非射電天文台的MeerKAT射電望遠鏡。(South African Radio Astronomy Observatory)

MeerKAT射電望遠鏡(KAT是卡魯列陣望遠鏡Karoo Array Telescope的簡寫,前綴Mee是南非荷蘭語「更多」的意思)位於南非北開普省(Northern Cape)卡魯地區,由64個碟形天線組成,2018年開始啟用,是正建的「平方公里陣列」望遠鏡項目(SKA)的組成部份。

建成後的SKA將形成一個巨型射電望遠鏡陣列,主要位於非洲和澳洲,包括非洲各地的數千個碟形天線,總有效接收面積可達約1平方公里,能使科學家們以前所未有的細節觀察宇宙。

科學家們表示未來會利用MeerKAT望遠鏡深入觀察太空,以了解我們所在的宇宙是如何演變的。#

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