Les astronomes ont détecté le maser le plus brillant et le plus distant, un faisceau de micro-ondes semblable à un laser, produit par des galaxies en collision à près de 8 milliards d'années-lumière. La découverte a été réalisée à l'aide du télescope MeerKAT en Afrique du Sud. Ce phénomène, amplifié par effet de lentille gravitationnelle, pourrait représenter une nouvelle catégorie de masers extrêmement puissants.
Des astronomes utilisant le réseau de radiotélescopes MeerKAT en Afrique du Sud ont observé un maser puissant dans la galaxie H1429-0028, située à près de 8 milliards d'années-lumière de la Terre. Un maser se produit lorsque des ions d'hydroxyle, composés d'hydrogène et d'oxygène, sont excités à des états d'énergie plus élevés par la lumière traversant des nuages de poussière dans des galaxies en fusion. Ces ions se relâchent ensuite sous stimulation par des ondes radio, comme celles d'un trou noir supermassif, émettant un faisceau focalisé de rayonnement micro-ondes. L'équipe, dirigée par Roger Deane de l'Université de Pretoria, a initialement pointé MeerKAT —composé de 64 radiotélescopes interconnectés— vers la galaxie pour chercher des émissions d'hydrogène moléculaire à la fréquence de 1667 mégahertz. Au lieu de cela, ils ont détecté un signal fort à une fréquence plus élevée indiquant un maser. «Nous avons jeté un coup d'œil rapide à la [fréquence] de 1667 mégahertz, juste pour voir si c'était détectable, et il y avait ce [signal] énorme et retentissant. C'était immédiatement le record», a déclaré Deane. L'intensité du signal surpasse les détections précédentes, lui valant une classification potentielle comme gigamaser, avec une luminosité environ 100 000 fois celle d'une étoile mais concentrée dans une partie étroite du spectre électromagnétique. La lumière de H1429-0028 est magnifiée par lentille gravitationnelle d'une galaxie massive intermédiaire, améliorant sa visibilité. De tels masers apparaissent dans des conditions spécifiques lors de fusions de galaxies, impliquant du gaz comprimé, la formation d'étoiles et des émissions de poussière chauffée. Matt Jarvis de l'Université d'Oxford a noté que des observations futures avec le Square Kilometre Array, un successeur plus sensible de MeerKAT, pourraient révéler des masers similaires des galaxies les plus anciennes de l'univers, fournissant des insights sur les processus de fusion anciens. «[Les masers] nécessitent des conditions très précises», a expliqué Jarvis. «Vous avez besoin de cette émission continuum radio et de cette émission infrarouge, que l'on obtient vraiment seulement de la poussière chauffée autour d'étoiles en formation. Pour obtenir ces conditions physiques très spécifiques pour avoir le maser en premier lieu, vous avez besoin de galaxies en fusion.» Cette découverte fortuite met en lumière le rôle des galaxies en collision dans la production de phénomènes de rayonnement intense observables à des distances cosmiques.