Астрономи знайшли найвіддаленіші на сьогоднішній день води у Всесвіті. Випромінювання від водного мазера випромінювалося, коли Всесвіту було лише близько 2,5 мільярдів років, що становить п'яту частину його теперішнього віку. "Випромінювання, яке ми виявили, зайняло 11,1 мільярда років, щоб досягти Землі, - сказав доктор Джон Маккійн з Нідерландського інституту радіоастрономії (ASTRON). "Однак, оскільки Всесвіт за той час розширилася, як надувна куля, розтягуючи відстані між точками, галактика, в якій виявлена вода, знаходиться приблизно за 19,8 мільярда світлових років".
Випромінювання води розглядається як мазер, де молекули в газі підсилюються і випромінюють промені мікрохвильового випромінювання приблизно так само, як лазер випромінює промені світла. Сигнал слабкого виявлення лише за допомогою техніки, званої гравітаційним лінзуванням, де сила тяжіння масивної галактики на передньому плані виконує роль космічного телескопа, згинаючи і збільшуючи світло з далекої галактики, щоб створити конюшиновий лист з чотирьох зображень М.Г. J0414 + 0534. Водолазер виявився лише у двох найяскравіших з цих зображень.
"Ми спостерігали за водонагрівачем щомісяця з моменту виявлення і бачили стійкий сигнал без видимих змін швидкості водяної пари в даних, які ми отримали до цього часу", - сказав МакКін. "Це підкріплює наше передбачення, що вода знаходиться у струміні з надмасивної чорної діри, а не обертового диска газу, який її оточує".
Хоча з моменту первинного відкриття команда розглядала ще п’ять систем, у яких не було водяних мазерів, вони вважають, що, ймовірно, є багато інших подібних систем у ранньому Всесвіті. Обстеження довколишніх галактик встановили, що лише близько 5% мають потужні водяні мазери, пов'язані з активними ядрами галактики. Крім того, дослідження показують, що дуже потужні водяні мазери надзвичайно рідкісні порівняно з їх менш світлими аналогами. Водяний мазер у MG J0414 + 0534 приблизно в 10000 разів перевищує світність Сонця, а це означає, що якби водні мазери були однаково рідкісними у Ранній Всесвіті, шанси зробити це відкриття були б малоймовірними.
«У першій системі ми знайшли сигнал від дійсно потужного водяного мазера, який ми розглянули за допомогою техніки гравітаційного лінзування. З того, що ми знаємо про велику кількість водних мазерів на місцевому рівні, ми могли б обчислити ймовірність виявлення водного мазера настільки потужним, як той, що в MG J0414 + 0534, що є мільйоном з одного спостереження. Це означає, що чисельність потужних водних мазерів у далекому Всесвіті повинна бути набагато більшою, ніж локально, тому що я впевнений, що нам просто не так пощастило! " - сказав доктор МакКін.
Відкриття водного мазера було зроблено командою під керівництвом доктора Віолетт Імпелліззері за допомогою 100-метрового радіотелескопа Еффельсберга в Німеччині протягом липня по вересень 2007 року. Це відкриття було підтверджене спостереженнями з розширеним дуже великим масивом у США у вересні та жовтень 2007 р. У складі команди Алан Рой, Крістіан Хенкель та Андреас Брунталер з Інституту радіоастрономії Макса Планка, Паола Кастангя з обсерваторії Кальярі та Олаф Вукніц з Інституту астрономії Аргеленда в університеті Бонна. Отримані результати були опубліковані в Nature в грудні 2008 року.
Зараз команда аналізує дані з високою роздільною здатністю, щоб з’ясувати, наскільки близько водосховище лежить до надмасивної чорної діри, що дасть їм нове розуміння структури в центрі активних галактик раннього Всесвіту.
«Це виявлення води у ранньому Всесвіті може означати, що навколо надмасивної чорної діри в ці епохи більша кількість пилу та газу, або це може бути тому, що чорні діри активніші, що призводить до викидів більше потужні струмені, здатні стимулювати викид водних мазерів. Ми, звичайно, знаємо, що водяна пара повинна бути дуже гарячою і густою для того, щоб спостерігати мазер, тому зараз ми намагаємося встановити, який механізм спричинив навантаження газу настільки густо », - сказав доктор МакКін.
На цьому тижні Маккін представив результати роботи команди на Європейському тижні астрономії та космічних наук у Великобританії.
Джерело: РАН
