Астрономы обнаружили рекордный «космический лазер» на расстоянии 8 миллиардов световых ...

Дата публикации: 23-08-2026 01:00:24

Астрономы обнаружили рекордный «космический лазер» на расстоянии 8 миллиардов световых лет
MeerKAT обнаружил рекордный гидроксильный мегамазер из слияющейся галактики более чем в 8 миллиардах световых лет, открыв новый путь для изучения ранней Вселенной.
Используя южноафриканский радиотелескоп MeerKAT, астрономы определили самый дальний гидроксильный мегамазер, когда-либо наблюдавшийся, что стало значительным шагом вперёд для радиоастрономии. Гидроксильный мегамазер — это естественный космический лазер, и он происходит из насильственно слияющейся галактики, расположенной более чем в 8 миллиардах световых лет.
Мы поговорили с астрономами — Тато Манамелой, постдоком-исследователем из Университета Претории, и Роджером Дином, директором Межуниверситетского института интенсивной астрономии данных и профессором университетов Кейптауна и Претории, о их исследовании.
То, что вы обнаружили, было описано как «новый рубеж» в космических исследованиях. Почему это необыкновенно?
Это открытие необыкновенно из-за рекордного расстояния, на котором мы его обнаружили — более восьми миллиардов световых лет. Это переносит её глубоко в раннюю вселенную. Это значит, что мы не видим галактику такой, какая она существует сегодня. Мы видим её такой, какой она была 8 миллиардов лет назад. Поскольку Большой взрыв произошёл примерно 13,8 миллиарда лет назад, мы видим «детскую» версию Вселенной. На этом этапе, когда сигнал мазера передавался галактикой-хозяином, галактики становились гораздо более «хаотичными»; Они сталкивались чаще и были гораздо активнее, чем стабильные, зрелые галактики, которые мы видим поблизости сегодня.
Он даёт нам редкий взгляд на взаимодействия галактик и экстремальные среды формирования звёзд, когда космос был менее половины своего нынешнего возраста. Представь свет как письмо в почте. Если друг присылает письмо из-за границы, к тому времени, как вы его прочитаете, новости уже старые. В космосе свет — это буква. «Новости» из этой галактики достигли нас через 8 миллиардов лет. Мы видим галактику как «малыша», хотя в своё время она уже повзрослела или изменилась.
Мы обнаружили этот мегамазер, который работает на масштабе мощности, в миллионы раз превышающей обычный галактический мазер. И мегамазеры, и гигамазеры — это космические радиолазеры. В то время как мегамазер в миллион раз ярче стандартного мазера, встречающегося во Вселенной, гигамазер в миллиард раз ярче, что делает его в 1000 раз мощнее мегамазера.
Всего за пять часов наблюдения мы обнаружили сигнал, который обычно требует сотен часов наблюдения, учитывая его расстояние и редкость. Но гравитационное линзирование усилило сигнал настолько, чтобы его обнаружить. Кроме того, когда мы нацеливались на нейтральный водород, широкая полоса пропускания MeerKAT позволила неожиданно обнаружить сигнал мегамазера в тех же данных.
Это быстрое обнаружение говорит о том, что будущие обследования с MeerKAT и будущей обсерваторией SKA могут обнаружить ещё много таких удалённых, экстремальных объектов. Их способность быстро обнаруживать это доказывает, что у нас наконец-то есть технология для обнаружения слабых сигналов из очень далёкого прошлого. Это превью того, чего может достичь предстоящий Square Kilometre Array (SKA) — уникальный международный мегапроект.
Однако в США планируется и проектируется высококомплементарный объект следующего поколения под названием Very Large Array (ngVLA). Обсерватория SKA (SKA-Low и SKA-Mid) сосредоточена на радиочастотах от низких до средних. ngVLA будет работать на гораздо более высоких частотах. Вместе они станут двумя главными столпами глобальной радиоастрономии следующего поколения. Это открытие даёт астрономам новый способ изучения эволюции галактик в ранней Вселенной.
Какие технологии или возможности сделали это возможным?
Открытие стало возможным благодаря чувствительности и широкому частотному покрытию радиотелескопа MeerKAT. Его способность обнаруживать слабые сигналы в широком диапазоне частот позволяет искать спектральные линии на больших космических объёмах. Спектральная линия — это космический химический отпечаток пальца. Каждый атом или молекула излучает электромагнитные волны на определённых частотах. Обнаружение этих частот показывает астрономам, из чего состоит газ.
В данном случае широкая полоса пропускания MeerKAT позволила обнаружить как гидроксильную линию, так и нейтральное поглощение водорода за одно наблюдение. Ранее, с более старыми технологиями, для этого требовалось два отдельных наблюдения.
Не менее важны достижения в обработке данных и вычислениях. Данные были обработаны с использованием высокопроизводительных вычислительных ресурсов в Межуниверситетском институте астрономии с интенсивным использованием данных (IDIA).
Обработка таких огромных объёмов данных — всё равно что пытаться пить из пожарного шланга. MeerKAT собирает гигабайты информации каждую секунду, из-за чего файлы становятся слишком большими для обычного компьютера. Чтобы найти сигнал 8 миллиардов лет назад, который в миллионы раз слабее сигнала мобильного телефона, нам нужно использовать надёжные калибровочные трубопроводы. Они действуют как автоматизированная высокотехнологичная автомойка, удаляющая цифровой шум и уточняя фокус телескопа. Этот процесс «очистки» требует триллионов математических вычислений, что требует использования суперкомпьютеров, работающих днями для преобразования необработанных радиопомех в явное научное открытие.
Гравитационное линзирование также сыграло ключевую роль. Массивный объект на переднем плане, например, звезда или галактика, усилил сигнал из далёкой галактики, фактически выступая в роли естественного телескопа и усиливая нашу способность его обнаружить.
Как то, что вы обнаружили, меняет наше понимание Вселенной?
Редко бывает, что одна астрофизическая система, совокупность небесных объектов, в данном случае две галактики, образующие линзовую систему, может изменить наше понимание Вселенной. Обычно для этого нужны большие выборки. Но сочетание рекордной дистанции и скорости открытия впечатляло.
Это предполагает, что систематические поиски — такие как те, что проводились с помощью глубоких MeerKAT — могут превратить эти когда-то редкие находки в мощные зонды экстремального, но сильно скрытого звёздного образования в далёкой Вселенной. В результате этих наблюдений обсерватория SKA и другие будущие телескопы будут искать не только повторение того же; Они будут искать скрытую историю.
Гидроксильные мегамазеры обычно связаны с слиянием галактик. Мы ожидаем, что некоторые слияния галактик будут содержать пары сверхмассивных чёрных дыр. Почти в каждой крупной галактике в центре находится сверхмассивная чёрная дыра. Когда галактики сливаются, сверхмассивные чёрные дыры в их центрах в конечном итоге могут закручиваться друг к другу, создавая гравитационные волны, рябь в пространстве-времени. Поиск таких систем помогает астрономам изучать важный этап эволюции галактик и среды, где происходят эти экстремальные явления.
Используя мегамазеры для поиска этих пар, мы можем изучать финальные этапы построения крупнейших объектов во Вселенной. Это важная веха в жизни галактики. Находя эти галактики сейчас, мы ловим их на ключевой эволюционной стадии — в финальном обратном отсчёте до столкновения и выпуска мощного всплеска энергии, который наше следующее поколение детекторов сможет услышать.
Сила гидроксильного сигнала, обнаруженного MeerKAT, после столь короткого времени наблюдения, означает, что астрономы смогут обнаруживать большое количество таких систем на протяжении большей части космического времени.
Что это открытие говорит о месте Южной Африки в радиоастрономии, ориентированной на много данных?
Это открытие подчеркивает ведущую роль Южной Африки в радиоастрономии. Такие объекты, как MeerKAT, в сочетании с ресурсоёмкими платформами, такими как IDIA, предоставляют мирового уровня возможности как для наблюдения, так и для анализа. Он также демонстрирует сильную локальную экспертизу в работе с крупными, сложными наборами данных.
Такие открытия основаны на современной обработке данных, извлечении сигналов и научной интерпретации. Все это ключевые сильные стороны южноафриканского исследовательского сообщества. Переходя от использования современных разведывательных телескопов, таких как MeerKAT, к строительству и эксплуатации крупнейшей в мире радиообсерватории SKAO, Южная Африка находится в отличных позициях, чтобы оставаться центром для астрономии, связанной с интенсивными данными. Такие результаты укрепляют роль страны в формировании будущего этой области.

Схожие новости

#	Наименование новости	Тональность	Информативность	Дата публикации
1	Вселенная едва родилась, когда появились эти гигантские чёрные дыры Тридцать ...	5	8	14-07-2026
2	Таинственный радиомаяк возле чёрной дыры опровергает ожидания Чёрная дыра в ...	1	7	17-07-2026
3	Ученые смогли увидеть черные дыры из времен зарождения космоса Кадр: ...	5	8	07-07-2026
4	Ученые смогли увидеть черные дыры из времен зарождения космоса Кадр: ...	5	7	07-07-2026
5	Быстрорастущая черная дыра в ближайшей галактике может открыть окно в ...	0	5	11-07-2026
6	# James Webb обнаружил самую далекую «спящую» черную дыру во ...	5	7	11-07-2026
7	🌌 Маленькая галактика могла прожечь туман ранней Вселенной. Когда космос ...	5	7	30-06-2026
8	🔭💥 Черная дыра зажгла космический маяк — и не гаснет ...	5	7	17-07-2026
9	🌌 **«Гиганты» ранней Вселенной: возможно, мы просто неправильно их измеряли** ...	0	8	13-07-2026
10	OP 313: osservazione da record per Lst-1 e Magic	0	12.51	24-08-2026

Классификация: Наука. Схожих патентов: 0. Схожих новостей: 10. Тональность: 0. Информативность: 7.84. Источник: vk.com.