Astronomer har hidtil fundet de fjerneste tegn på vand i universet. Strålingen fra vandmaskeren blev udsendt, da universet kun var omkring 2,5 milliarder år gammelt, en femtedel af dets nuværende alder. ”Den stråling, som vi opdagede, har taget 11,1 milliarder år at nå jorden, sagde Dr. John McKean fra det nederlandske institut for radioastronomi (ASTRON). "Fordi universet i den tid ekspanderede som en oppustningsballon og strækker afstandene mellem punkterne, er galaksen, hvor vandet blev opdaget, ca. 19,8 milliarder lysår væk."
Vandemissionen ses som en maser, hvor molekyler i gassen forstærker og udsender stråler af mikrobølgestråling på stort set samme måde som en laser udsender lysstråler. Det svage signal kan kun detekteres ved hjælp af en teknik kaldet gravitationslinsering, hvor tyngdekraften i en massiv galakse i forgrunden fungerer som et kosmisk teleskop, bøjning og forstørrelseslys fra den fjerne galakse for at fremstille et kløverbladmønster af fire billeder af MG J0414 + 0534. Vandmaskeren var kun synlig i de lyseste to af disse billeder.
”Vi har observeret vandmaskeren hver måned siden opdagelsen og set et konstant signal uden nogen åbenbar ændring i hastigheden af vanddampen i de data, vi har indhentet indtil videre, sagde McKean. "Dette sikkerhedskopierer vores forudsigelse af, at vandet findes i strålen fra det supermassive sorte hul, snarere end den roterende gasskive, der omgiver det."
Selvom teamet siden den første opdagelse har set på fem flere systemer, der ikke har haft vandmaskere, mener de, at det er sandsynligt, at der er mange flere lignende systemer i det tidlige univers. Undersøgelser af nærliggende galakser har fundet, at kun ca. 5% har kraftige vandmaskere forbundet med aktive galaktiske kerner. Derudover viser undersøgelser, at meget kraftfulde vandmaskere er ekstremt sjældne sammenlignet med deres mindre lysende kolleger. Vandmaskeren i MG J0414 + 0534 er ca. 10.000 gange Solens lysstyrke, hvilket betyder, at hvis vandmaskere var lige sjældne i det tidlige univers, ville chancerne for at finde denne opdagelse være usandsynligt små.
”Vi fandt et signal fra en virkelig kraftig vandmaskine i det første system, som vi kiggede på ved hjælp af gravitationslinseteknikken. Fra det, vi ved om overfloden af vandmaskere lokalt, kunne vi beregne sandsynligheden for at finde en vandmaskine så kraftig som den i MG J0414 + 0534 til at være én ud af en million fra en enkelt observation. Det betyder, at overfloden af magtfulde vandmaskere skal være meget højere i det fjerne univers, end der findes lokalt, fordi jeg er sikker på, at vi bare ikke er så heldige! ” sagde Dr. McKean.
Opdagelsen af vandmaskeren blev foretaget af et team ledet af Dr. Violette Impellizzeri ved hjælp af det 100 meter lange Effelsberg-radioteleskop i Tyskland i juli til september 2007. Opdagelsen blev bekræftet af observationer med den udvidede Very Large Array i USA i september og oktober 2007. Holdet omfattede Alan Roy, Christian Henkel og Andreas Brunthaler fra Max Planck Institute for Radio Astronomy, Paola Castangia fra Cagliari Observatory og Olaf Wucknitz fra Argelander Institute for Astronomy ved Bonn University. Resultaterne blev offentliggjort i Nature i december 2008.
Holdet analyserer nu data med høj opløsning for at finde ud af, hvor tæt vandmaskeren ligger på det supermassive sorte hul, hvilket vil give dem ny indsigt i strukturen i centrum af aktive galakser i det tidlige univers.
”Denne detektion af vand i det tidlige univers kan betyde, at der er en højere overflod af støv og gas omkring det supermassive sorte hul ved disse epoker, eller det kan skyldes, at de sorte huller er mere aktive, hvilket fører til emission af mere kraftfulde jetfly, der kan stimulere emissionen af vandmaskere. Vi ved bestemt, at vanddampen skal være meget varm og tæt for at vi kan se en maser, så lige nu prøver vi at finde ud af, hvilken mekanisme der har forårsaget, at gassen var så tæt, ”sagde Dr. McKean.
McKean præsenterede holdets resultater på European Week of Astronomy and Space Science i England denne uge.
Kilde: RAS
