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Usando o radiotelescópio MeerKAT, uma equipe de pesquisadores da Universidade do Cabo Ocidental, da Universidade da Cidade do Cabo, da Universidade de Rhodes, do Observatório de Radioastronomia da África do Sul e do Observatório Astronômico da África do Sul, juntamente com colegas de doze outros países, descobriram um poderoso megamaser – um laser de comprimento de onda de rádio indicativo de galáxias em colisão. Este é o megamaser mais distante encontrado até agora.
As galáxias são vastas ilhas de matéria no universo. Eles são feitos de centenas de bilhões de estrelas, gás e matéria escura. Quando as galáxias se fundem em colisões de proporções cósmicas, o gás que elas contêm torna-se extremamente denso. Em particular, isso pode estimular moléculas de hidroxila, feitas de um átomo de oxigênio e um átomo de hidrogênio, a emitir um sinal de rádio específico chamado maser (um maser é como um laser, mas emite ondas de rádio em vez de luz visível). Quando esse sinal é extremamente brilhante, é chamado de megamaser. “Quando duas galáxias como a Via Láctea e a Galáxia de Andrômeda colidem, feixes de luz saem da colisão e podem ser vistos a distâncias cosmológicas. Os megamasers OH agem como luzes brilhantes que dizem: aqui está uma colisão de galáxias que está criando novas estrelas e alimentando buracos negros massivos”, explica o Prof.
Megamasers de hidroxila emitem luz em um comprimento de onda de 18 cm. Esta luz pertence à parte de rádio do espectro eletromagnético, e é o tipo de luz que o radiotelescópio MeerKAT no Karoo foi projetado para capturar excepcionalmente bem.
A equipe LADUMA (Looking at the Distant Universe with the Meerkat Array) lidera um dos grandes experimentos científicos do MeerKAT, que está procurando por gás hidrogênio neutro em galáxias em uma área do céu, e procurando-o muito profundamente – o que significa muito longe de nós, tanto no espaço como no tempo. Ao medir o gás hidrogênio neutro em galáxias do passado distante até agora, o LADUMA contribuirá para nossa compreensão da evolução do universo. Este não é um exercício menor e, portanto, a equipe de pesquisa é composta por cientistas da África do Sul, Austrália, Chile, França, Alemanha, Índia, Itália, Japão, Holanda, Coréia do Sul, Espanha, Reino Unido e EUA. “LADUMA está sondando hidrogênio dentro de uma única ‘vuvuzela cósmica’ que se estende até quando o universo tinha apenas um terço de sua idade atual”, diz a Professora Associada Sarah Blyth da Universidade da Cidade do Cabo.
Para procurar hidrogênio, a equipe procura luz com um comprimento de onda de 21 cm que foi esticado para comprimentos de onda mais longos pela expansão do universo. No entanto, a luz de outros átomos e moléculas também está presente e, em sua primeira observação com o MeerKAT, a equipe detectou uma emissão brilhante de moléculas de hidroxila que foram ainda mais esticadas em relação ao comprimento de onda original de 18 cm.
A galáxia hospedeira de “Nkalakatha” é conhecida por ter uma longa cauda de um lado, visível em ondas de rádio. Está a cerca de 58 bilhões de bilhões de bilhões (58 seguidos de 21 zeros) quilômetros de distância, e a luz do megamaser foi emitida há cerca de 5 bilhões de anos, quando o universo tinha apenas cerca de dois terços de sua idade atual. “Já planejamos observações de acompanhamento do megamaser e, à medida que o LADUMA progride, faremos muito mais descobertas”, observa o Dr. Glowacki.
Esta é a primeira vez que um megamaser foi detectado a essa distância de sua emissão no comprimento de onda de 18 cm. Os autores do estudo apontam que não é surpreendente que eles tenham encontrado um megamaser tão brilhante, dado o quão poderoso é o MeerKAT, mas o telescópio é muito novo, então essa descoberta esperançosamente é uma das muitas que estão por vir. “O MeerKAT provavelmente dobrará o número conhecido desses fenômenos raros. No passado, pensava-se que as galáxias se fundiam com mais frequência, e os recém-descobertos megamasers OH nos permitirão testar essa hipótese.” comenta o Prof. Darling.
FONTES:
https://astro.uwc.ac.za/megamaser-nkalakatha-discovered-by-astronomers-using-meerkat/
https://arxiv.org/pdf/2204.02523.pdf
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