C’è un faro radio che brilla a oltre otto miliardi di anni luce da noi, emesso da una galassia nel pieno di una collisione catastrofica. È un megamaser a ossidrile, un fenomeno raro e potentissimo osservato grazie a una fortunata coincidenza cosmica: l’effetto di una lente gravitazionale. A intercettarlo è stato il radiotelescopio sudafricano MeerKat, protagonista di uno studio guidato dall’Università di Pretoria e in pubblicazione sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters.
I megamaser a ossidrile sono emissioni radio estremamente brillanti che si generano quando le molecole di ossidrile, all’interno di galassie ricche di gas in fase di fusione, vengono sollecitate da urti violentissimi. Queste collisioni comprimono il gas e stimolano le molecole di ossidrile ad amplificare l’emissione radio, con un meccanismo fisico del tutto simile a quello dei laser terrestri. La differenza? Operano a una lunghezza d’onda molto più lunga (circa 18 cm) rispetto alla luce visibile.
Illustrazione della galassia lontana situata a otto miliardi di anni luce di distanza (in rosso), ingrandita da una galassia a disco non correlata in primo piano, con la conseguente formazione di un anello rosso. La scomposizione della luce radio in diversi colori, come farebbe un prisma, rivela il gigamaser a idrossile (linea color arcobaleno, in alto a destra). Crediti immagine: Inter-University Institute for Data Intensive Astronomy
Il sistema appena scoperto, denominato Hatlas J142935.3–002836, è così distante che lo stiamo osservando com’era quando l’universo aveva meno della metà della sua età attuale. È il megamaser a ossidrile più lontano e più luminoso mai scoperto, tanto da meritare la classificazione di “gigamaser”. Nonostante l’abisso spazio-temporale che ci separa dalla sorgente, il segnale è arrivato ai ricevitori di MeerKat con una forza sorprendente. Il merito, come dicevamo, è di una lente gravitazionale, una galassia massiccia situata lungo la linea di vista che, curvando lo spazio-tempo, ha agito come un gigantesco obiettivo d’ingrandimento.
Rilevare emissioni così deboli richiede non solo la sensibilità estrema di Meerkat, ma anche una sfida tecnologica enorme: calibrare e analizzare terabyte di dati attraverso algoritmi sofisticati e infrastrutture computazionali scalabili.
Questi oggetti cosmici sono traccianti fondamentali: segnalano le collisioni galattiche più vigorose, dove enormi riserve di gas alimentano la nascita di nuove stelle (starburst) e nutrono i buchi neri supermassicci centrali. Trasformare queste osservazioni, un tempo rare, in una ricerca sistematica è l’obiettivo della radioastronomia moderna. Questa scoperta rappresenta in effetti il banco di prova ideale per l’Osservatorio Ska (Skao), il gigantesco radiotelescopio transcontinentale, di cui MeerKat è il precursore sudafricano. Le pipeline computazionali e gli algoritmi sviluppati per identificare questo gigamaser sono i prototipi degli strumenti che permetteranno a Skao di mappare migliaia di sistema simili, aprendo una finestra senza precedenti sull’evoluzione del gas e delle galassie lungo l’intera storia dell’universo.
Per saperne di piu:
- Leggi il preprint dell’articolo in uscota su su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters “MeerKAT discovery of a high-redshift strongly-lensed hydroxyl gigamaser”, di Thato E. Manamela, R. P.Deane, T. Blecher, I. Heywood, A. J. Kemball, D. Obreschkow