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Astrônomos detectaram um sinal persistente de rádio vindo de mais de 8 bilhões de anos-luz, identificado como um poderoso megamaser de hidroxila amplificado por lente gravitacional, fenômeno registrado pelo radiotelescópio MeerKAT e associado à fusão de galáxias ricas em gás
Astrônomos confirmaram a detecção de um feixe semelhante a um “mega-laser” vindo de uma galáxia localizada a mais de 8 bilhões de anos-luz, identificado nos dados do radiotelescópio MeerKAT como uma linha de rádio persistente que permaneceu detectável apesar da enorme distância cósmica.
A descoberta começou com a identificação de uma linha extremamente fina no espectro de rádio registrada pelo radiotelescópio MeerKAT. O sinal surgia em uma faixa familiar do espectro, porém sua origem a bilhões de anos-luz tornava improvável que permanecesse tão claramente detectável.
Normalmente, sinais emitidos a essa distância se perdem no ruído de fundo do universo. Nesse caso, entretanto, a emissão permaneceu nítida e mensurável, sugerindo que algum processo físico estava amplificando a radiação ao longo de sua trajetória.
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Os pesquisadores rastrearam a origem da emissão até um sistema galáctico identificado como HATLAS J142935.3–002836. O objeto já havia sido observado anteriormente como um sistema distorcido e alongado, característica frequentemente associada a efeitos gravitacionais que alteram a aparência de galáxias distantes.
Sinal detectado a bilhões de anos-luz
Quando os astrônomos calcularam a distância do sistema, perceberam a escala incomum do fenômeno. O objeto está localizado em desvio para o vermelho z = 1,027, o que corresponde a mais de 8 bilhões de anos-luz de distância em tempo de viagem da luz.
Isso significa que as ondas de rádio detectadas começaram sua jornada quando o universo era significativamente mais jovem do que é atualmente.
Na prática, o radiotelescópio MeerKAT captou um sinal que partiu muito antes da existência da Terra.
A persistência da emissão chamou atenção porque sinais de rádio tão distantes normalmente ficam fracos demais para serem isolados com clareza. O fato de a linha espectral permanecer definida indicou que algum mecanismo natural estava reforçando o sinal.
Essa amplificação tornou possível registrar o fenômeno mesmo após a radiação atravessar bilhões de anos-luz de espaço. Foi esse comportamento incomum que levou os cientistas a investigar com mais profundidade a natureza da emissão.
A assinatura de 18 centímetros da hidroxila
A principal pista surgiu do comprimento de onda do sinal detectado. A emissão apareceu em torno de 18 centímetros, um comprimento de onda específico associado à molécula de hidroxila, formada por oxigênio e hidrogênio.
Essa molécula pode existir em grandes nuvens de gás espalhadas por galáxias. Sob determinadas condições físicas, ela é capaz de amplificar radiação em frequências muito específicas do espectro de rádio.
O processo ocorre por meio de um mecanismo conhecido como maser, sigla para amplificação de micro-ondas por emissão estimulada de radiação. O funcionamento segue o mesmo princípio de um laser, mas operando em comprimentos de onda de rádio.
Quando esse fenômeno acontece em escala galáctica, ele recebe o nome de megamaser de hidroxila. No caso observado a bilhões de anos-luz, a intensidade da emissão foi considerada suficientemente forte para sugerir uma categoria ainda mais energética.
Um sistema em fusão cria as condições ideais
O sistema que produz o sinal é descrito como uma galáxia em fusão violenta. Esse tipo de ambiente é conhecido por criar as condições necessárias para a formação dos megamasers mais luminosos já observados.
Durante colisões entre galáxias, grandes quantidades de gás são comprimidas e agitadas. Esse processo pode formar regiões densas e turbulentas onde moléculas se acumulam e passam a amplificar radiação em frequências específicas.
Segundo o Dr. Thato Manamela, da Universidade de Pretória, o fenômeno observado equivale ao funcionamento de um laser em escala cósmica. Nesse caso, a fusão galáctica cria um ambiente energizado onde a hidroxila amplifica a emissão de rádio no comprimento de onda de 18 centímetros.
Estudos anteriores do mesmo sistema já indicavam uma taxa elevada de formação estelar. Essa característica é compatível com galáxias em fusão que convertem rapidamente grandes reservas de gás em novas estrelas.
Esse contexto ajuda a explicar por que a emissão detectada permanece tão intensa mesmo a bilhões de anos-luz de distância. A presença de grandes quantidades de gás e poeira favorece a formação das condições necessárias para o fenômeno.
Lente gravitacional amplifica o sinal
Apesar da intensidade da emissão, a distância por si só ainda não explicaria completamente a força do sinal observado. Entre a Terra e a galáxia em fusão existe outra galáxia posicionada quase exatamente na mesma linha de visão.
A gravidade dessa galáxia intermediária curva o espaço-tempo e concentra a radiação que vem do objeto mais distante. Esse processo funciona como uma amplificação natural que aumenta o brilho aparente da fonte observada.
O fenômeno é conhecido como lente gravitacional forte. Ele não cria nova luz, mas redireciona mais radiação existente na direção dos telescópios que observam o sistema.
Esse efeito também explica por que o objeto aparece distorcido em imagens astronômicas. A curvatura da luz cria estruturas alongadas e até anéis luminosos conhecidos como anéis de Einstein.
Observação rápida e pistas adicionais
A equipe conseguiu confirmar o sinal após apenas algumas horas de observação com o radiotelescópio MeerKAT. O instrumento é composto por 64 antenas interligadas que trabalham em conjunto para registrar sinais extremamente fracos.
O curto tempo de observação foi considerado significativo pelos pesquisadores. A detecção demonstra que levantamentos mais amplos podem revelar sistemas semelhantes ainda mais distantes no universo.
Além da emissão de hidroxila, os dados também registraram um sinal adicional de absorção associado ao hidrogênio neutro. Esse elemento é outro marcador importante de gás presente em galáxias.
A presença simultânea dessas assinaturas sugere que o sistema contém múltiplas camadas de gás. Essas características ajudam os cientistas a reconstruir como funcionavam fusões galácticas ricas em gás nesse período da história cósmica situado a bilhões de anos-luz da Terra.
Vcs tem que para de assistir os vingadores e guardiões da galáxia e negócio de multiversos