Ad oggi gli astronomi hanno trovato i segni d'acqua più distanti nell'Universo. Le radiazioni del maser ad acqua furono emesse quando l'Universo aveva solo circa 2,5 miliardi di anni, un quinto della sua età attuale. "Le radiazioni che abbiamo rilevato hanno impiegato 11,1 miliardi di anni per raggiungere la Terra", ha affermato il Dr. John McKean del Netherlands Institute for Radio Astronomy (ASTRON). "Tuttavia, poiché l'Universo si è espanso come un pallone gonfiabile in quel momento, allungando le distanze tra i punti, la galassia in cui è stata rilevata l'acqua dista circa 19,8 miliardi di anni luce".
L'emissione di acqua è vista come un maser, in cui le molecole del gas amplificano ed emettono fasci di radiazioni a microonde in modo molto simile a un laser che emette fasci di luce. Il debole segnale è rilevabile solo usando una tecnica chiamata lente gravitazionale, in cui la gravità di una galassia massiccia in primo piano funge da telescopio cosmico, piegando e ingrandendo la luce della galassia lontana per creare un motivo a quadrifoglio di quattro immagini di MG J0414 + 0534. Il maser ad acqua era rilevabile solo nelle due più luminose di queste immagini.
"Abbiamo osservato il mascheratore dell'acqua ogni mese dalla rilevazione e abbiamo visto un segnale costante senza alcun cambiamento apparente nella velocità del vapore acqueo nei dati che abbiamo ottenuto finora, ha detto McKean. "Ciò conferma la nostra previsione che l'acqua si trova nel getto dal buco nero supermassiccio, piuttosto che dal disco rotante di gas che lo circonda."
Sebbene dalla scoperta iniziale il team abbia esaminato altri cinque sistemi che non hanno avuto i maser d'acqua, credono che sia probabile che ci siano molti altri sistemi simili nell'universo primordiale. I sondaggi sulle galassie vicine hanno scoperto che solo circa il 5% ha potenti maser d'acqua associati a nuclei galattici attivi. Inoltre, gli studi dimostrano che i maser d'acqua molto potenti sono estremamente rari rispetto alle loro controparti meno luminose. Il maser d'acqua in MG J0414 + 0534 è circa 10.000 volte la luminosità del Sole, il che significa che se i maser d'acqua fossero ugualmente rari nel primo Universo, le probabilità di fare questa scoperta sarebbero improbabilmente lievi.
"Nel primo sistema abbiamo trovato il segnale di un potente maser ad acqua che abbiamo esaminato usando la tecnica della lente gravitazionale. Da ciò che sappiamo sull'abbondanza di maser d'acqua localmente, potremmo calcolare la probabilità di trovare un maser d'acqua potente come quello in MG J0414 + 0534 per essere uno su un milione da una singola osservazione. Ciò significa che l'abbondanza di potenti maschere d'acqua deve essere molto più elevata nell'Universo distante rispetto a quella trovata localmente perché sono sicuro che non siamo così fortunati! " disse il dottor McKean.
La scoperta del maser ad acqua è stata fatta da un team guidato dalla dott.ssa Violette Impellizzeri utilizzando il radiotelescopio Effelsberg da 100 metri in Germania da luglio a settembre 2007. La scoperta è stata confermata da osservazioni con la matrice espansa molto grande negli Stati Uniti a settembre e ottobre 2007. Il team comprendeva Alan Roy, Christian Henkel e Andreas Brunthaler, del Max Planck Institute for Radio Astronomy, Paola Castangia dell'Osservatorio di Cagliari e Olaf Wucknitz dell'Istituto Argelander for Astronomy dell'Università di Bonn. I risultati sono stati pubblicati su Nature nel dicembre 2008.
Il team sta ora analizzando i dati ad alta risoluzione per scoprire quanto è vicino il maser d'acqua al buco nero supermassiccio, che fornirà loro nuove intuizioni sulla struttura al centro delle galassie attive nell'universo primordiale.
"Questo rilevamento di acqua nell'universo primordiale può significare che vi è una maggiore abbondanza di polvere e gas attorno al buco nero super massiccio in queste epoche, o può essere perché i buchi neri sono più attivi, portando all'emissione di più potenti getti in grado di stimolare l'emissione di maser d'acqua. Sappiamo certamente che il vapore acqueo deve essere molto caldo e denso per poter osservare un maser, quindi in questo momento stiamo cercando di stabilire quale meccanismo ha causato il gas così denso ”, ha affermato il dott. McKean.
McKean ha presentato i risultati del team alla Settimana europea di astronomia e scienze spaziali nel Regno Unito questa settimana.
Fonte: RAS
