Gli astronomi hanno identificato il laser a microonde più potente e distante – un fenomeno noto come maser – mai osservato, proveniente da due galassie che si fondono a circa 8 miliardi di anni luce di distanza. Questa scoperta, effettuata utilizzando il telescopio MeerKAT in Sud Africa, fornisce uno sguardo unico sulle condizioni delle prime collisioni galattiche e potrebbe rimodellare la nostra comprensione di come le galassie si sono evolute nell’infanzia dell’universo.
Cos’è un Maser?
Un maser (amplificazione a microonde tramite emissione stimolata di radiazioni) è essenzialmente un laser che opera nella parte a microonde dello spettro elettromagnetico. Proprio come un laser, richiede una serie specifica di condizioni per formarsi:
- Atomi eccitati: gli atomi devono prima essere energizzati in uno stato instabile e ad alta energia.
- Emissione stimolata: quando i fotoni (particelle di luce) interagiscono con questi atomi eccitati, li innescano per rilasciare fotoni aggiuntivi alla stessa frequenza, creando un fascio di radiazioni coerente.
Nelle galassie, questo processo avviene quando le nubi di gas vengono compresse durante le collisioni, portando ad un aumento della formazione stellare. La luce risultante può eccitare gli ioni idrossile (combinazioni di idrogeno e ossigeno) a livelli energetici più elevati. Quando vengono bombardati da onde radio – spesso provenienti da buchi neri supermassicci – questi ioni rilasciano improvvisamente un’esplosione concentrata di radiazioni a microonde, formando il maser.
La scoperta di H1429-0028
Il maser appena osservato proviene dalla galassia H1429-0028. La sua estrema luminosità è in parte dovuta alla lente gravitazionale : un’enorme galassia in primo piano piega e ingrandisce la luce proveniente da H1429-0028, facendola apparire ancora più luminosa di quanto sarebbe altrimenti.
Il team, guidato da Roger Deane dell’Università di Pretoria, stava inizialmente cercando galassie ricche di idrogeno molecolare quando si è imbattuto nel segnale maser insolitamente forte. “È stato fortuito”, ha detto Deane, sottolineando che il segnale è stato “immediatamente il record”.
Gigamaser e prospettive future
L’intensità di questo maser suggerisce che potrebbe appartenere a una nuova categoria più potente: i gigamaser. Si stima che questo raggio sia 100.000 volte più luminoso di una stella, concentrato in uno stretto intervallo di frequenze.
Lo Square Kilometer Array, un radiotelescopio di prossima generazione attualmente in fase di sviluppo, consentirà agli astronomi di rilevare maser simili a distanze ancora maggiori. Queste osservazioni di maser galattici distanti forniranno informazioni cruciali su come le galassie si sono fuse nell’universo primordiale, poiché queste condizioni sono estremamente specifiche:
“Abbiamo bisogno di questa emissione radio continua e di questa emissione infrarossa, che in realtà si ottiene solo dalla polvere riscaldata attorno alle stelle in formazione. Per ottenere queste condizioni fisiche molto specifiche per ottenere il maser, in primo luogo, è necessaria la fusione delle galassie.” – Matt Jarvis, Università di Oxford
Le condizioni necessarie per la formazione del maser – intensa formazione stellare, emissioni di onde radio e composizioni specifiche di polvere – sono indicative della collisione di galassie. Studiando questi segnali distanti, gli scienziati sperano di ricostruire la sequenza temporale delle fusioni galattiche e di comprendere meglio come si sono formate le grandi strutture nel cosmo.
In conclusione, il rilevamento di questo maser da record non è solo un’impresa astronomica, ma anche un trampolino di lancio verso la scoperta dei segreti sull’universo primordiale. Le osservazioni future promettono di rivelare di più sull’evoluzione galattica, offrendo un quadro più chiaro di come si è formato il cosmo.
