Астрономы нашли самые отдаленные признаки воды во Вселенной на сегодняшний день. Излучение от мазера испускалось, когда Вселенной было всего около 2,5 миллиардов лет, что составляет пятую часть ее нынешнего возраста. «Облучению, которое мы обнаружили, потребовалось 11,1 миллиарда лет, чтобы достичь Земли, - говорит доктор Джон Маккин из Нидерландского института радиоастрономии (ASTRON). «Однако, поскольку Вселенная за это время расширилась как надувающийся воздушный шар, растягивая расстояния между точками, галактика, в которой была обнаружена вода, находится на расстоянии около 19,8 миллиардов световых лет»
Излучение воды рассматривается как мазер, где молекулы в газе усиливают и излучают пучки микроволнового излучения почти так же, как лазер излучает пучки света. Слабый сигнал можно обнаружить только с помощью техники, называемой гравитационным линзированием, где гравитация массивной галактики на переднем плане действует как космический телескоп, изгибая и увеличивая свет от далекой галактики, чтобы сделать узор из листьев клевера из четырех изображений MG J0414 + 0534. Водный мазер был обнаружен только на двух самых ярких изображениях.
«Мы наблюдаем мазер воды каждый месяц с момента обнаружения и видим устойчивый сигнал без видимого изменения скорости водяного пара в данных, которые мы получили до сих пор, - сказал Маккин. «Это подтверждает наш прогноз о том, что вода находится в струе сверхмассивной черной дыры, а не вокруг вращающегося диска газа».
Хотя с момента первого открытия команда изучила еще пять систем, в которых не было мазеров воды, они полагают, что в ранней Вселенной существует множество подобных систем. Обследования близлежащих галактик показали, что только около 5% имеют мощные мазеры воды, связанные с активными ядрами галактик. Кроме того, исследования показывают, что очень мощные мазеры воды крайне редки по сравнению с их менее яркими аналогами. Мазер воды в MG J0414 + 0534 примерно в 10000 раз больше светимости Солнца, что означает, что если бы мазеры воды были столь же редки в ранней Вселенной, шансы сделать это открытие были бы невероятно малы.
«Мы обнаружили сигнал от действительно мощного мазера воды в первой системе, на которую мы смотрели, используя технику гравитационного линзирования. Исходя из того, что мы знаем об изобилии мазеров на местном уровне, мы можем рассчитать вероятность того, что нахождение мазера воды, столь же мощного, как в MG J0414 + 0534, составит один на миллион из одного наблюдения. Это означает, что изобилие мощных мазеров воды в далекой Вселенной должно быть намного выше, чем в местном масштабе, потому что я уверен, что нам просто не повезло! » сказал доктор Маккин.
Обнаружение мазера воды было сделано командой во главе с доктором Виолетте Импеллиззери, которая использовала 100-метровый радиотелескоп Effelsberg в Германии в период с июля по сентябрь 2007 года. Открытие было подтверждено наблюдениями с использованием расширенного очень большого массива в США в сентябре и октябрь 2007 года. В состав группы входили Алан Рой, Кристиан Хенкель и Андреас Брунталер из Института радиоастрономии им. Макса Планка, Паола Кастангия из Обсерватории Кальяри и Олаф Вукниц из Института астрономии Аргеландера при Боннском университете. Результаты были опубликованы в журнале Nature в декабре 2008 года.
В настоящее время команда анализирует данные высокого разрешения, чтобы выяснить, насколько близко мазер воды находится к сверхмассивной черной дыре, что даст им новое понимание структуры в центре активных галактик в ранней Вселенной.
«Это обнаружение воды в ранней Вселенной может означать, что в эти эпохи вокруг сверхмассивной черной дыры существует изобилие пыли и газа, или это может быть потому, что черные дыры более активны, что приводит к выбросу более мощные струи, которые могут стимулировать выбросы мазеров из воды. Мы, конечно, знаем, что водяной пар должен быть очень горячим и плотным, чтобы мы могли наблюдать мазер, поэтому сейчас мы пытаемся установить, какой механизм стал причиной того, что газ стал таким плотным », - сказал д-р Маккин.
Маккин представил результаты работы группы на Европейской неделе астрономии и космической науки в Великобритании на этой неделе.
Источник: РАН
