Los astrónomos han encontrado los signos más distantes de agua en el Universo hasta la fecha. La radiación del maser de agua se emitió cuando el Universo tenía solo unos 2.500 millones de años, una quinta parte de su edad actual. "La radiación que detectamos ha tardado 11.100 millones de años en llegar a la Tierra", dijo el Dr. John McKean, del Instituto Holandés de Radioastronomía (ASTRON). "Sin embargo, debido a que el Universo se ha expandido como un globo inflado en ese tiempo, extendiendo las distancias entre puntos, la galaxia en la que se detectó el agua está a unos 19.8 mil millones de años luz de distancia".
La emisión de agua se ve como un maser, donde las moléculas en el gas se amplifican y emiten haces de radiación de microondas de la misma manera que un láser emite haces de luz. La débil señal solo es detectable mediante el uso de una técnica llamada lente gravitacional, donde la gravedad de una galaxia masiva en primer plano actúa como un telescopio cósmico, doblando y ampliando la luz de la galaxia distante para crear un patrón de cuatro imágenes de MG en forma de hoja de trébol. J0414 + 0534. El maser de agua solo era detectable en las dos imágenes más brillantes.
"Hemos estado observando el maser de agua todos los meses desde la detección y hemos visto una señal constante sin cambios aparentes en la velocidad del vapor de agua en los datos que hemos obtenido hasta ahora", dijo McKean. "Esto respalda nuestra predicción de que el agua se encuentra en el chorro del agujero negro supermasivo, en lugar del disco giratorio de gas que lo rodea".
Aunque desde el descubrimiento inicial, el equipo ha examinado cinco sistemas más que no han tenido masers de agua, creen que es probable que haya muchos más sistemas similares en el Universo temprano. Las encuestas de galaxias cercanas han encontrado que solo alrededor del 5% tienen potentes masers de agua asociados con núcleos galácticos activos. Además, los estudios muestran que los masers de agua muy potentes son extremadamente raros en comparación con sus homólogos menos luminosos. El maser de agua en MG J0414 + 0534 es aproximadamente 10,000 veces la luminosidad del Sol, lo que significa que si los masers de agua fueran igualmente raros en el Universo temprano, las posibilidades de hacer este descubrimiento serían improbablemente leves.
“Encontramos una señal de un potente maser de agua en el primer sistema que observamos usando la técnica de lentes gravitacionales. De lo que sabemos sobre la abundancia de masers de agua localmente, podríamos calcular la probabilidad de encontrar un maser de agua tan poderoso como el de MG J0414 + 0534 para ser uno en un millón de una sola observación. ¡Esto significa que la abundancia de potentes captadores de agua debe ser mucho mayor en el Universo distante que en el local porque estoy seguro de que no tenemos tanta suerte! " dijo el Dr. McKean.
El descubrimiento del maser de agua fue realizado por un equipo dirigido por la Dra. Violette Impellizzeri usando el radiotelescopio Effelsberg de 100 metros en Alemania durante julio a septiembre de 2007. El descubrimiento fue confirmado por observaciones con el Very Large Array expandido en los Estados Unidos en septiembre. y octubre de 2007. El equipo incluyó a Alan Roy, Christian Henkel y Andreas Brunthaler, del Instituto Max Planck de Radioastronomía, Paola Castangia del Observatorio Cagliari y Olaf Wucknitz del Instituto de Astronomía Argelander de la Universidad de Bonn. Los hallazgos fueron publicados en Nature en diciembre de 2008.
El equipo ahora está analizando datos de alta resolución para descubrir qué tan cerca está el maser de agua del agujero negro supermasivo, lo que les dará nuevas ideas sobre la estructura en el centro de las galaxias activas en el Universo temprano.
"Esta detección de agua en el Universo temprano puede significar que hay una mayor abundancia de polvo y gas alrededor del agujero negro supermasivo en estas épocas, o puede ser porque los agujeros negros son más activos, lo que lleva a la emisión de más chorros potentes que pueden estimular la emisión de masers de agua. Ciertamente sabemos que el vapor de agua debe estar muy caliente y denso para que podamos observar un maser, por lo que ahora estamos tratando de establecer qué mecanismo causó que el gas sea tan denso ”, dijo el Dr. McKean.
McKean presentó los hallazgos del equipo en la Semana Europea de Astronomía y Ciencias del Espacio en el Reino Unido esta semana.
Fuente: RAS
