Οι αστρονόμοι έχουν βρει τα πιο μακρινά σημάδια νερού στο Σύμπαν μέχρι σήμερα. Η ακτινοβολία από το νερό-μάζα εκπέμπεται όταν το Σύμπαν ήταν μόλις 2,5 δισεκατομμύρια ετών, το ένα πέμπτο της τρέχουσας εποχής του. «Η ακτινοβολία που εντοπίσαμε χρειάστηκε 11,1 δισεκατομμύρια χρόνια για να φτάσει στη Γη», δήλωσε ο Δρ John McKean του Ολλανδικού Ινστιτούτου Ραδιοαστρονομίας (ASTRON). «Ωστόσο, επειδή το Σύμπαν έχει επεκταθεί σαν ένα φουσκωμένο μπαλόνι εκείνη την εποχή, απλώνοντας τις αποστάσεις μεταξύ των σημείων, ο γαλαξίας στον οποίο εντοπίστηκε το νερό είναι περίπου 19,8 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά.»
Η εκπομπή νερού θεωρείται ως μασέρ, όπου μόρια στο αέριο ενισχύουν και εκπέμπουν δέσμες ακτινοβολίας μικροκυμάτων με τον ίδιο τρόπο όπως ένα λέιζερ εκπέμπει ακτίνες φωτός. Το εξασθενημένο σήμα είναι ανιχνεύσιμο μόνο χρησιμοποιώντας μια τεχνική που ονομάζεται βαρυτικός φακός, όπου η βαρύτητα ενός τεράστιου γαλαξία στο προσκήνιο ενεργεί ως κοσμικό τηλεσκόπιο, κάμπτοντας και μεγεθυντικό φως από τον μακρινό γαλαξία για να δημιουργήσει ένα μοτίβο φύλλων τριφυλλιού τεσσάρων εικόνων του MG J0414 + 0534. Το νερό maser ήταν ανιχνεύσιμο μόνο στις δύο πιο φωτεινές από αυτές τις εικόνες.
«Παρατηρούμε το νερό maser κάθε μήνα από την ανίχνευση και έχουμε δει ένα σταθερό σήμα χωρίς καμία εμφανή αλλαγή στην ταχύτητα των υδρατμών στα δεδομένα που έχουμε λάβει μέχρι στιγμής», δήλωσε ο McKean. "Αυτό υποστηρίζει την πρόβλεψή μας ότι το νερό βρίσκεται στο πίδακα από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, αντί για τον περιστρεφόμενο δίσκο αερίου που το περιβάλλει."
Παρόλο που από την αρχική ανακάλυψη, η ομάδα εξέτασε πέντε ακόμη συστήματα που δεν είχαν υποστρώματα νερού, πιστεύουν ότι είναι πιθανό να υπάρχουν πολλά παρόμοια συστήματα στο πρώιμο Σύμπαν. Έρευνες σε κοντινούς γαλαξίες διαπίστωσαν ότι μόνο περίπου το 5% έχει ισχυρά υδρόμυλα που σχετίζονται με ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες. Επιπλέον, μελέτες δείχνουν ότι οι πολύ ισχυροί μασέρ νερού είναι εξαιρετικά σπάνιοι σε σύγκριση με τους λιγότερο φωτεινούς ομολόγους τους. Το νερό maser στο MG J0414 + 0534 είναι περίπου 10.000 φορές η φωτεινότητα του Ήλιου, πράγμα που σημαίνει ότι εάν οι μάσκες νερού ήταν εξίσου σπάνιες στο πρώιμο Σύμπαν, οι πιθανότητες να γίνει αυτή η ανακάλυψη θα ήταν απίθανα μικρές.
«Βρήκαμε ένα σήμα από ένα πραγματικά ισχυρό maser νερού στο πρώτο σύστημα που εξετάσαμε χρησιμοποιώντας τη βαρυτική τεχνική φακού. Από ό, τι γνωρίζουμε για την αφθονία των υδραυλικών επιφανειών σε τοπικό επίπεδο, θα μπορούσαμε να υπολογίσουμε την πιθανότητα να βρούμε ένα νερό-μασέρ τόσο ισχυρό όσο αυτό στο MG J0414 + 0534 να είναι ένα στα εκατομμύρια από μία μόνο παρατήρηση. Αυτό σημαίνει ότι η αφθονία ισχυρών υδατοσυλλεκτών πρέπει να είναι πολύ υψηλότερη στο μακρινό Σύμπαν από ό, τι βρίσκεται τοπικά, γιατί είμαι σίγουρος ότι δεν είμαστε τόσο τυχεροί! " είπε ο Δρ McKean.
Η ανακάλυψη του μασέρ νερού έγινε από μια ομάδα με επικεφαλής τον Δρ. Violette Impellizzeri χρησιμοποιώντας το ραδιο τηλεσκόπιο Effelsberg 100 μέτρων στη Γερμανία από τον Ιούλιο έως τον Σεπτέμβριο του 2007. Η ανακάλυψη επιβεβαιώθηκε από παρατηρήσεις με το Expanded Very Large Array στις ΗΠΑ τον Σεπτέμβριο. και τον Οκτώβριο του 2007. Η ομάδα περιελάμβανε τους Alan Roy, Christian Henkel και Andreas Brunthaler, από το Max Planck Institute for Radio Astronomy, Paola Castangia από το Cagliari Observatory και Olaf Wucknitz από το Argelander Institute for Astronomy στο Πανεπιστήμιο της Βόννης. Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν στο Nature τον Δεκέμβριο του 2008.
Η ομάδα αναλύει τώρα δεδομένα υψηλής ανάλυσης για να ανακαλύψει πόσο κοντά βρίσκεται το νερό maser στην υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, η οποία θα τους δώσει νέες πληροφορίες για τη δομή στο κέντρο των ενεργών γαλαξιών στο πρώιμο Σύμπαν.
«Αυτή η ανίχνευση νερού στο πρώιμο Σύμπαν μπορεί να σημαίνει ότι υπάρχει μεγαλύτερη αφθονία σκόνης και αερίου γύρω από την υπερ-τεράστια μαύρη τρύπα σε αυτές τις εποχές, ή μπορεί να οφείλεται στο γεγονός ότι οι μαύρες τρύπες είναι πιο ενεργές, οδηγώντας στην εκπομπή περισσότερων ισχυρά αεροσκάφη που μπορούν να διεγείρουν την εκπομπή νερού. Γνωρίζουμε σίγουρα ότι οι υδρατμοί πρέπει να είναι πολύ ζεστοί και πυκνοί για να παρατηρήσουμε ένα μασέρ, οπότε τώρα προσπαθούμε να καθορίσουμε ποιος μηχανισμός προκάλεσε το αέριο να είναι τόσο πυκνό », δήλωσε ο Δρ McKean.
Ο McKean παρουσίασε τα ευρήματα της ομάδας στην Ευρωπαϊκή Εβδομάδα Αστρονομίας και Διαστημικής Επιστήμης στο Ηνωμένο Βασίλειο αυτήν την εβδομάδα.
Πηγή: RAS
