A 8 mil milhões de anos-luz de distância, astrónomos detetam um 'laser espacial' recorde.

Quando se ouve falar em “lasers espaciais”, é fácil pensar em filmes antigos de ficção científica. Mas estes “lasers” existem mesmo - e agora os astrofísicos identificaram o mais brilhante e o mais distante alguma vez observado.

Este “gigamásser” está a ser emitido a partir de uma colisão colossal de galáxias, a cerca de 8 mil milhões de anos-luz, onde gás comprimido estimula moléculas de hidróxido a libertarem ondas de rádio intensas exatamente no mesmo comprimento de onda.

O “laser de micro-ondas gigantesco” recordista foi descoberto com o radiotelescópio MeerKAT, na África do Sul, com uma ajuda natural extra da lente gravitacional.

"Estamos a ver o equivalente em rádio de um laser a meio caminho do Universo. Não só isso: durante a sua viagem até à Terra, as ondas de rádio são ainda mais amplificadas por uma galáxia em primeiro plano, perfeitamente alinhada, mas não relacionada. Esta galáxia funciona como uma lente, tal como uma gota de água num vidro, porque a sua massa curva o espaço-tempo local", diz Thato Manamela, astrofísico na Universidade de Pretória, na África do Sul.

"Assim, temos um laser de rádio a passar por um telescópio cósmico antes de ser detetado pelo potente radiotelescópio MeerKAT - e, em conjunto, isto permitiu uma descoberta maravilhosamente feliz."

Embora hoje já não o tratemos bem como um acrónimo, a palavra “laser” começou por o ser. Significa “amplificação da luz por emissão estimulada de radiação” - mas, se trocar “luz” por “micro-ondas”, obtém um “másser”.

Lasers e másseres formam-se em condições semelhantes. É preciso haver muitos átomos ou moléculas num estado excitado e fotões com uma energia específica a circular. Quando um fotão atinge um átomo ou molécula, pode desencadear a emissão de outro fotão no mesmo nível de energia. Esses fotões adicionais podem, por sua vez, provocar a libertação de ainda mais fotões, amplificando a emissão.

Másseres naturais em astrofísica podem surgir em sistemas como cometas aquecidos por estrelas, atmosferas planetárias e estelares, regiões de formação estelar e restos de supernovas. Emissões mais potentes, conhecidas como megamásseres, podem ser produzidas por eventos ainda mais energéticos, como buracos negros supermassivos ou galáxias em colisão.

O novo exemplo, designado HATLAS J142935.3–002836, ultrapassa a categoria de megamásser e entra numa classe ainda mais rara: a de gigamásser. Estes podem ser milhares de milhões de vezes mais brilhantes do que um másser comum.

Libertar tanta energia exige uma “fornalha” incompreensível e, neste caso, trata-se da força de duas galáxias a chocarem e a fundirem-se numa só. As interações gravitacionais intensas comprimem o gás e desencadeiam uma explosão de formação de estrelas recém-nascidas. Os fotões destes novos astros estimulam moléculas de hidróxido que andam por ali, amplificando a sua emissão em micro-ondas e produzindo um gigamásser.

A luz deste evento viajou 7,82 mil milhões de anos-luz até chegar ao radiotelescópio MeerKAT, batendo o recorde anterior, que era de “apenas” 5 mil milhões. É também o mais brilhante visto até agora, em grande parte graças ao aumento provocado pela lente gravitacional por onde a luz passa no caminho até aqui.

"Esta descoberta destaca o potencial do MeerKAT para investigar megamásseres de hidróxido a alto desvio para o vermelho, melhorando a nossa compreensão dos mesmos e oferecendo indicadores valiosos para explorar diferentes aspetos dos fluxos de saída de galáxias e da atividade de fusão", escrevem os investigadores.

O estudo foi aceite para publicação na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters e, neste momento, está disponível como preprint.