Astronomen haben einen unglaublich starken natürlichen Laser entdeckt, der durch das Universum in Richtung Erde strahlt und von einem Paar kollidierender Galaxien in einer Entfernung von 8 Milliarden Lichtjahren stammt. Dieser „Hydroxyl-Megamaser“ ist der am weitesten entfernte und hellste seiner Art, der jemals beobachtet wurde, und bietet ein einzigartiges Fenster in die frühe Entwicklung des Universums und der Galaxie.
Wie Weltraumlaser funktionieren
Das ist keine Science-Fiction. Diese natürlichen Laser entstehen, wenn Galaxien kollidieren, riesige Gaswolken komprimieren und Hydroxylmoleküle (OH) anregen. Durch diese Anregung werden hochenergetische Mikrowellen freigesetzt, die dann verstärkt werden – ähnlich wie von Menschen hergestellte Laser Licht verstärken. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass diese „Maser“ Mikrowellen anstelle von sichtbarem Licht verstärken. Das Signal dieses speziellen Systems ist so stark, dass Forscher vorschlagen, es als „Gigamaser“ neu zu klassifizieren, ein theoretischer nächster Schritt in der Intensität.
Die Entdeckung von HATLAS J142935.3–002836
Die Quelle mit der Bezeichnung HATLAS J142935.3–002836 wurde erstmals 2014 identifiziert. Die von ihr emittierten Mikrowellen haben eine Länge von etwa 7 Zoll (1.665 Megahertz) und sind außergewöhnlich hell. Die schiere Entfernung dieses Megamaser – aus einer Zeit, als das Universum etwa halb so alt war wie heute – macht ihn für die Untersuchung der Entstehung und Entwicklung antiker Galaxien von unschätzbarem Wert.
Einsteins Relativitätstheorie spielt eine Rolle
Normalerweise wären Signale aus einer solchen Entfernung zu schwach, um sie zu erkennen. Allerdings hat ein von Albert Einsteins Relativitätstheorie vorhergesagtes Phänomen, der Gravitationslinseneffekt, das Signal verstärkt. Massive Objekte zwischen uns und dem Megamaser verzerren die Raumzeit und biegen und verstärken die Mikrowellen. Dieser Effekt, der manchmal einen „Einstein-Ring“ aus Licht erzeugt, ermöglicht es Astronomen, die entfernte Quelle mit beispielloser Klarheit zu analysieren.
Warum das wichtig ist
Megamaser dienen als „kosmische Leuchtfeuer“ und ermöglichen Wissenschaftlern einen Blick in das frühe Universum. Die Entdeckung dieses Gigamasers zeigt, dass diese starken Signale häufiger vorkommen als bisher angenommen, insbesondere wenn sie durch die Linse der Gravitationsvergrößerung beobachtet werden. Das Team plant, andere Gravitationslinsensysteme zu scannen, in der Hoffnung, Hunderte oder Tausende weiterer Megamaser zu entdecken. Dies wird unser Verständnis der galaktischen Entwicklung und der im frühen Universum herrschenden Bedingungen erheblich erweitern.
„Dieses System ist wirklich außergewöhnlich“, sagte Thato Manamela, der Hauptautor der Studie, und unterstrich damit die Bedeutung dieses Durchbruchs. „Wir sehen das Radioäquivalent eines Lasers in der Mitte des Universums.“
Diese Entdeckung markiert einen großen Fortschritt in der astrophysikalischen Forschung und weitere Beobachtungen versprechen weitere Einblicke in den fernen Kosmos.
