A pesar de que suenan como algo sacado de una pulposa ciencia ficción de los años 50, los ‘láseres espaciales’ son reales, y los astrofísicos ahora han detectado el más brillante y distante hasta el momento.
Este ‘gigamaser’ surge de una gigantesca colisión galáctica a unos 8 mil millones de años luz de distancia, donde el gas comprimido estimula las moléculas de hidroxilo para que emitan intensas ondas de radio en la misma longitud de onda.
El ‘descomunal láser de microondas’ que batió récords fue descubierto por el radiotelescopio MeerKAT en Sudáfrica, con un poco de ayuda natural de lentes gravitacionales.
“Estamos viendo el equivalente de radio de un láser en la mitad del Universo. No sólo eso, durante su viaje a la Tierra, las ondas de radio son amplificadas aún más por una galaxia en primer plano perfectamente alineada, aunque no relacionada. Esta galaxia actúa como una lente, como lo haría una gota de agua en el cristal de una ventana, porque su masa curva el espacio-tiempo local”, dice Thato Manamela, astrofísico de la Universidad de Pretoria en Sudáfrica.
“Así que tenemos un radioláser que pasa a través de un telescopio cósmico antes de ser detectado por el potente radiotelescopio MeerKAT, lo que permite en conjunto un descubrimiento maravillosamente fortuito”.
Si bien ya no lo tratamos como tal, la palabra “láser” comenzó como un acrónimo. Significa “amplificación de la luz mediante emisión estimulada de radiación”, pero si cambias la luz por microondas, obtienes un “máser”.
Tanto los láseres como los másers surgen en condiciones similares. Se necesitan muchos átomos o moléculas en estado excitado y fotones con una energía específica zumbando. Cuando un fotón choca contra un átomo o molécula, puede provocar la emisión de otro fotón del mismo nivel de energía. Estos fotones adicionales pueden provocar la liberación de aún más fotones, amplificando la emisión.
Los máseres astrofísicos naturales pueden aparecer en sistemas como cometas calentados por estrellas, atmósferas planetarias y estelares, regiones de formación estelar y restos de supernovas. Emisiones más poderosas, conocidas como megamásers, pueden ser producidas por eventos aún más energéticos, como agujeros negros supermasivos o galaxias en colisión.
El ejemplar recién descubierto, denominado HATLAS J142935.3–002836, supera el estatus de megamaser y entra en una categoría aún más rara conocida como gigamaser. Estos pueden ser miles de millones de veces más brillantes que un máser común.
Liberar tanta energía requiere un horno insondable y, en este caso, ese es el poder de dos galaxias que chocan entre sí para convertirse en una. Las intensas interacciones gravitacionales comprimen el gas y desencadenan una explosión de formación de estrellas jóvenes. Los fotones de estos recién nacidos estelares estimulan las moléculas de hidroxilo que flotan, amplificando su emisión de microondas y produciendo un gigamáser.
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La luz de este evento ha viajado 7,82 mil millones de años luz para llegar al radiotelescopio MeerKAT, superando el récord de distancia anterior de “sólo” 5 mil millones. También es el más brillante visto hasta ahora, en gran parte gracias al aumento de la lente gravitacional por la que pasa la luz en su camino hacia aquí.
“Este descubrimiento resalta el potencial de MeerKAT para investigar megamásers de hidroxilo de alto corrimiento al rojo, mejorando nuestra comprensión de los mismos y ofreciendo trazadores valiosos para explorar diferentes aspectos de los flujos de galaxias y la actividad de fusión”, escriben los investigadores.
El estudio ha sido aceptado para su publicación en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters y actualmente está disponible como preimpresión.