穿越80亿光年的“宇宙雷射”，南非望远镜捕捉史上最强超巨大迈射
南非无线电天文台（SARAO）运作的MeerKAT无线电望远镜，近日侦测到距离最遥远的羟基巨大迈射（hydroxylmegamaser）讯号。该讯号来自超过80亿光年外的一个剧烈碰撞星系系统，意味著天文学家观测到的是宇宙年龄尚不足现今一半时的景象，由于宇宙大爆炸发生在约138亿年前，相当于宇宙的“幼年期”。由于这类天体会在微波与无线电波波段产生极强的受激辐射，因此常被称为“宇宙雷射（cosmiclaser）”。此次发现的讯号亮度远超一般巨大迈射，研究团队甚至将其归类为更罕见且更明亮的“超巨大迈射”（gigamaser），创下目前已知最遥远、最明亮羟基迈射的记录。
研究显示，该讯号源自两个星系合并所形成的高密度气体环境。在这类剧烈碰撞过程中，大量分子气体受到压缩，不仅触发强烈恒星形成活动，也可能为星系中心超大质量黑洞提供燃料。羟基分子（OH）在特殊物理条件下可放大无线电波辐射，形成极为明亮的迈射讯号，因此被视为研究早期宇宙星系交互作用的重要方法。
距离地球约80亿光年的遥远星系（红色）示意图。其发出的光线受到前景一个无关的盘状星系重力透镜效应放大，在观测影像中形成红色环状结构。若将接收到的无线电波讯号如同棱镜分光般分解为不同频率，便可辨识出羟基超巨大迈射所产生的特征谱线（右上方小图示）。（Source：SARAO）
值得注意的是，这个原本就十分明亮的讯号还受到重力透镜效应的额外放大。位于前景的一个无关星系恰好位于视线方向上，其重力场扭曲周围时空，将背景星系发出的无线电波讯号进一步增亮，使MeerKAT得以在仅约5小时的观测时间内侦测到原本需要数百小时才能发现的微弱讯号。研究团队指出，MeerKAT优异的灵敏度、宽频观测能力以及先进的大数据处理系统，是此次成功发现的关键因素，也展现了现代无线电天文学在探索高红移宇宙方面的强大能力。此次发现不仅证明MeerKAT能有效探测早期宇宙中的稀有天体，也为未来利用羟基巨大迈射研究星系形成与演化开启新方向。
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