Gli astronomi hanno identificato quello che viene descritto come il “laser spaziale” più distante e luminoso mai rilevato: un megamaser nato all’interno di un sistema di galassie in collisione, osservato in un’epoca in cui l’universo aveva circa metà della sua età attuale. La scoperta aggiunge un tassello importante allo studio dell’universo remoto e dei processi che regolano l’evoluzione delle galassie più attive.
Il sistema in questione, chiamato HATLAS J142935.3–002836, ha emesso il segnale captato oggi dopo un viaggio di circa 8 miliardi di anni fino al radiotelescopio MeerKAT, in Sudafrica. Non si tratta di un laser nel senso comune del termine, ma di un megamaser di idrossile, cioè un fenomeno simile a un laser che però emette nelle microonde o nelle onde radio, e non nella luce visibile. La sua eccezionalità dipende sia dalla distanza sia dalla potenza del segnale osservato.
Che cos’è davvero questo “laser spaziale”
Il termine può trarre in inganno, ma il fenomeno è ben noto in astronomia. Un megamaser è una sorgente naturale di emissione radio estremamente intensa, prodotta in ambienti molto energetici. In questo caso si parla di un megamaser di idrossile, perché il segnale nasce da molecole formate da un atomo di ossigeno e uno di idrogeno.
Queste molecole si trovano in grandi quantità all’interno di regioni molto dense di gas, specialmente in galassie in interazione o in fusione. Quando le condizioni fisiche sono favorevoli, l’emissione radio viene amplificata in modo naturale, producendo un segnale molto più intenso rispetto a quello di normali maser cosmici.
È proprio questo a rendere i megamaser strumenti scientifici così preziosi. Non sono soltanto curiosità astronomiche, ma veri e propri indicatori di ambienti galattici estremi, spesso associati a violenti episodi di formazione stellare o ad attività intense nel nucleo delle galassie.
Il ruolo decisivo della lente gravitazionale
Nonostante la sua straordinaria luminosità, HATLAS J142935.3–002836 non sarebbe stato osservabile così chiaramente senza un altro fenomeno fondamentale dell’astrofisica moderna: la lente gravitazionale. Si tratta di un effetto previsto dalla relatività generale di Albert Einstein, secondo cui la massa curva lo spazio-tempo e modifica il percorso della luce.
Quando la luce proveniente da un oggetto molto lontano attraversa una regione di spazio influenzata da una grande massa cosmica, come una galassia o un ammasso di galassie, il suo cammino viene deviato. Questo può produrre un effetto di amplificazione della sorgente distante, che appare più luminosa e quindi più facile da rilevare.
Nel caso di questo megamaser, la lente gravitazionale ha agito come una sorta di ingrandimento naturale. Senza questa amplificazione, il segnale sarebbe rimasto probabilmente troppo debole per essere individuato con chiarezza, anche con strumenti avanzati come MeerKAT.
Una scoperta che illumina l’universo remoto
A spiegare l’importanza del risultato è stato Thato Manamela dell’Università di Pretoria, che ha sottolineato come il team abbia individuato un megamaser di idrossile estremamente distante proveniente da una galassia ad alto redshift, fortemente ingrandita proprio dall’effetto della lente gravitazionale.
Questo aspetto è centrale, perché permette agli astronomi di studiare un sistema che altrimenti sarebbe rimasto fuori portata. La combinazione tra distanza cosmologica e amplificazione gravitazionale rende infatti l’oggetto uno dei casi più interessanti mai osservati in questa categoria.
Manamela ha ricordato anche che i megamaser sono fenomeni rari, almeno sulla base delle osservazioni dell’universo vicino. Di solito vengono trovati in galassie molto luminose nell’infrarosso, ricche di gas e polvere. Si tratta spesso di sistemi segnati da collisioni o fusioni, eventi che possono innescare forti ondate di formazione stellare e creare le condizioni ideali per l’amplificazione delle emissioni radio prodotte dalle molecole di idrossile.
Perché questo megamaser è così importante
La particolarità di questa scoperta non sta soltanto nella distanza. Il fatto che il megamaser sia attivo in una galassia in collisione suggerisce la presenza di gas molecolare molto denso e di una fase interna particolarmente dinamica. In altre parole, osservare questo segnale significa poter leggere indirettamente le condizioni fisiche di un sistema galattico in un momento molto turbolento della sua storia.
Secondo Manamela, lo studio delle linee di emissione consente di ricostruire la cinematica del gas, di capire meglio le proprietà della galassia e di analizzare i processi che alimentano la formazione stellare. Non solo. I megamaser possono anche diventare segnali utili per individuare nuclei galattici attivi doppi o persino coppie di buchi neri supermassicci, sistemi che in teoria potrebbero essere collegati alla produzione di onde gravitazionali.
È proprio questa ricchezza di implicazioni a rendere la scoperta particolarmente rilevante. Un oggetto di questo tipo non racconta una sola storia, ma ne intreccia diverse: quella delle collisioni tra galassie, quella della nascita delle stelle, quella dell’attività nei nuclei galattici e perfino quella dei meccanismi che potrebbero portare alla generazione di segnali gravitazionali su larga scala.
Un indizio prezioso per capire l’evoluzione delle galassie
Lo studio di questo megamaser potrebbe aiutare gli astronomi a chiarire quanto questi fenomeni fossero diffusi nell’universo primordiale. È una domanda importante, perché la loro presenza può offrire indizi diretti sulle fasi più intense dell’evoluzione galattica e sul ruolo giocato dal gas molecolare nelle epoche più remote.
Capire se i megamaser fossero più comuni in passato, e in quali contesti comparissero più spesso, significa migliorare la nostra conoscenza dei meccanismi che hanno modellato le galassie nel corso di miliardi di anni. In questo senso, la scoperta non riguarda soltanto un record di distanza o di luminosità, ma apre una finestra concreta su un universo molto più giovane.
Il lavoro del team è stato accettato per la pubblicazione su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters ed è disponibile anche in versione preprint su arXiv. Un passo che conferma il valore scientifico di una rilevazione destinata a diventare un riferimento nello studio dei megamaser cosmici.
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