لقد رصدنا أقوى ليزر ميكروويف في الكون المعروف

رصد علماء الفلك شعاعا يشبه الليزر من الموجات الميكروية تنتجه مجرتان تصطدمان ببعضهما البعض، وهو ألمع وأبعد مثال على هذه الظاهرة على الإطلاق.

لإنتاج الليزر، تحتاج الذرات الأولى إلى تحفيزها لتصبح في حالة غير مستقرة ذات طاقة أعلى. ومن ثم، فإن إطلاق جسيمات الضوء، أو الفوتونات، على هذه الذرات سيؤدي إلى استرخائها وإصدار فوتوناتها الخاصة، مما يتسبب في تفاعل متسلسل ينتج عنه العديد من الفوتونات في هذه العملية. ونظرًا لأن كل ذرة تبعث فوتونات متطابقة، فإن كل الضوء الناتج يكون بنفس التردد، مما يشكل شعاعًا من الضوء المتماسك.

يمكن أن تحدث نفس العملية عندما تتصادم المجرات معًا. يتم ضغط الغاز من كلا المجرتين، مما ينتج عنه المزيد من النجوم والضوء. بعد السفر عبر سحب الغبار، يمكن لهذا الضوء أن يثير أيونات الهيدروكسيل، التي تتكون من ذرات الهيدروجين والأكسجين، إلى حالات طاقة أعلى. عندما يتم إطلاق هذه الأيونات المثارة بموجات الراديو، مثل تلك الصادرة من ثقب أسود هائل، فإنها يمكن أن تسترخي فجأة وتنتج شعاعًا من إشعاع الموجات الدقيقة شديد السطوع والمركز، المعروف باسم الميزر.

الآن، اكتشف روجر دين – من جامعة بريتوريا في جنوب أفريقيا – وزملاؤه ألمع وأبعد ليزر حتى الآن، في مجرة ​​تبعد حوالي 8 مليارات سنة ضوئية تسمى H1429-0028. الضوء الصادر من هذه المجرة مشوه بواسطة مجرة ​​ضخمة بينها وبين الأرض تعمل بمثابة عدسة مكبرة، وهو تأثير يسمى عدسة الجاذبية.

كان دين وزملاؤه يستخدمون تلسكوب MeerKAT في جنوب أفريقيا، والذي يتكون من 64 تلسكوبًا راديويًا مرتبطًا يعملون كطبق واحد عملاق، للبحث عن المجرات الغنية بالهيدروجين الجزيئي، والتي تبعث الضوء بتردد واضح. ولكن عندما حولوا MeerKAT نحو H1429-0028، رأوا الضوء ينبعث بقوة عند تردد أعلى، والذي عرفوا أنه لا ينتج إلا بواسطة أجهزة ليزر قوية.

“لقد ألقينا نظرة سريعة على 1667 ميغاهيرتز [frequency]، فقط لمعرفة ما إذا كان من الممكن اكتشافه، وكان هناك هذا الازدهار الضخم [signal]. يقول دين: “لقد كان الرقم القياسي على الفور. لقد كان بالصدفة”.

يكون شعاع الضوء القادم من المجرة ساطعًا جدًا لدرجة أن الميزر قد يضمن فئته الخاصة، والتي تسمى الميزر جيجامازر، وهي أقوى بكثير من الميزر الضخم الذي تم ملاحظته في المجرات القريبة منا. “هذا يعادل حوالي 100 ألف مرة لمعان النجم، ولكن في مجرة ​​بعيدة، مركزة في جزء صغير جدًا جدًا من المجرة”. [electromagnetic] يقول دين: “الطيف”.

يجب أن نكون قادرين على اكتشاف أجهزة ماس مماثلة على مسافات أكبر بكثير عندما يتم الانتهاء من إنشاء مصفوفة الكيلومتر المربع في جنوب أفريقيا، وهي نسخة أكبر بكثير وأكثر حساسية من MeerKAT، وسيتم تشغيلها في السنوات المقبلة، كما يقول مات جارفيس من جامعة أكسفورد.

يقول جارفيس إن مثل هذه المجرات البعيدة ستكون من بعض المجرات الأولى التي تشكلت في الكون ويمكن أن تعطينا معلومات دقيقة حول كيفية اندماج المجرات في وقت بعيد. “[Masers] “يحتاج إلى ظروف دقيقة للغاية. “يقول: “أنت بحاجة إلى هذا الانبعاث المستمر الراديوي وتحتاج إلى انبعاث الأشعة تحت الحمراء هذا، والذي تحصل عليه فقط من الغبار الساخن حول النجوم المتكونة. ومن أجل الحصول على هذه الظروف الفيزيائية المحددة للغاية للحصول على الميزر في المقام الأول، فأنت بحاجة إلى دمج المجرات.

العاصمة العالمية لعلم الفلك: تشيلي

استمتع بتجربة المعالم الفلكية في تشيلي. قم بزيارة بعض المراصد الأكثر تقدمًا من الناحية التكنولوجية في العالم وتمتع بمشاهدة النجوم تحت بعض من أوضح السماء على وجه الأرض.