Para astronom telah menemukan tanda-tanda air paling jauh di alam semesta hingga saat ini. Radiasi dari water maser dipancarkan ketika Semesta hanya sekitar 2,5 miliar tahun, seperlima dari usianya saat ini. "Radiasi yang kami deteksi membutuhkan waktu 11,1 miliar tahun untuk mencapai Bumi," kata Dr. John McKean dari Institut Astronomi Radio Belanda (ASTRON). "Namun, karena Semesta telah meluas seperti balon yang menggembung pada waktu itu, merentangkan jarak antar titik, galaksi tempat air terdeteksi sekitar 19,8 miliar tahun cahaya."
Emisi air dilihat sebagai maser, di mana molekul dalam gas menguatkan dan memancarkan sinar radiasi gelombang mikro dengan cara yang sama seperti laser yang memancarkan sinar cahaya. Sinyal pingsan hanya dapat dideteksi dengan menggunakan teknik yang disebut pelensaan gravitasi, di mana gravitasi galaksi masif di latar depan bertindak sebagai teleskop kosmik, menekuk dan memperbesar cahaya dari galaksi yang jauh untuk membuat pola daun semanggi dari empat gambar MG. J0414 + 0534. Water maser hanya dapat dideteksi dalam dua gambar paling terang ini.
“Kami telah mengamati water maser setiap bulan sejak deteksi dan melihat sinyal yang stabil tanpa perubahan nyata dalam kecepatan uap air dalam data yang kami peroleh sejauh ini, kata McKean. "Ini mendukung prediksi kami bahwa air ditemukan dalam jet dari lubang hitam supermasif, bukan cakram gas berputar yang mengelilinginya."
Meskipun sejak penemuan awal, tim telah melihat lima sistem lagi yang belum memiliki water maser, mereka percaya bahwa ada banyak sistem serupa di alam semesta awal. Survei galaksi terdekat telah menemukan bahwa hanya sekitar 5% memiliki water maser kuat yang terkait dengan inti galaksi aktif. Selain itu, penelitian menunjukkan bahwa water maser yang sangat kuat sangat jarang dibandingkan dengan yang kurang bercahaya. Maser air di MG J0414 + 0534 adalah sekitar 10.000 kali luminositas Matahari, yang berarti bahwa jika maser air sama-sama langka di Semesta awal, kemungkinan untuk membuat penemuan ini akan sangat kecil.
“Kami menemukan sinyal dari water maser yang sangat kuat di sistem pertama yang kami lihat menggunakan teknik pelensaan gravitasi. Dari apa yang kita ketahui tentang berlimpahnya water maser secara lokal, kita dapat menghitung probabilitas menemukan water maser sama kuatnya dengan yang ada di MG J0414 + 0534 menjadi satu dalam sejuta dari satu pengamatan. Ini berarti bahwa kelimpahan air yang kuat harus jauh lebih tinggi di alam semesta yang jauh daripada yang ditemukan secara lokal karena saya yakin kita tidak seberuntung itu! " kata Dr. McKean.
Penemuan water maser dilakukan oleh tim yang dipimpin oleh Dr. Violette Impellizzeri menggunakan teleskop radio Effelsberg 100 meter di Jerman selama Juli hingga September 2007. Penemuan ini dikonfirmasi oleh pengamatan dengan Expanded Very Large Array di AS pada bulan September. dan Oktober 2007. Tim termasuk Alan Roy, Christian Henkel dan Andreas Brunthaler, dari Institut Max Planck untuk Astronomi Radio, Paola Castangia dari Cagliari Observatory dan Olaf Wucknitz dari Argelander Institute for Astronomy di Bonn University. Temuan ini dipublikasikan di Nature pada Desember 2008.
Tim ini sekarang menganalisis data resolusi tinggi untuk mengetahui seberapa dekat water maser terletak pada lubang hitam supermasif, yang akan memberi mereka wawasan baru ke dalam struktur di pusat galaksi aktif di alam semesta awal.
“Deteksi air di Alam Semesta awal ini dapat berarti bahwa ada lebih banyak debu dan gas di sekitar lubang hitam super-masif di zaman ini, atau mungkin karena lubang hitam lebih aktif, yang mengarah pada emisi lebih banyak. jet kuat yang dapat merangsang emisi water maser. Kita tentu tahu bahwa uap air harus sangat panas dan padat bagi kita untuk mengamati maser, jadi saat ini kami sedang mencoba untuk membangun mekanisme apa yang menyebabkan gas menjadi sangat padat, ”kata Dr. McKean.
McKean mempresentasikan temuan tim di Pekan Eropa Astronomi dan Ilmu Luar Angkasa di Inggris minggu ini.
Sumber: RAS
