2026年4月6日 IT频道最新文章 IT频道最新文章

跨越80亿光年!科学家意外发现宇宙“超级激光器”:MeerKAT捕捉到半个宇宙的微波巨信号

你有没有想过,宇宙也会有“激光秀”?不过它发出的不是可见光,而是波长长到能绕开电影院门票的微波。这次,天文学家用南非的MeerKAT射电望远镜,在距今约80亿光年的宇宙深处捕捉到了一台“超级激光器”——更准确地说,是一种罕见的超级微波激光器(hydroxyl megamaser,简称OHM)。

什么是“超级微波激光器”?

简单说,地球上的激光靠受激辐射把光子排列成一束单色、相干的光;宇宙的“激光”同样靠受激辐射工作,但发射的是波长约18厘米的无线电波,所以我们听起来更像是“微波激光器”。当两股富含气体的星系相撞,气体被压缩、温度和密度改变,成千上万的羟基分子(-OH)被泵入能级反转状态,就会出现放大的微波信号,亮度异常,可见于极远的宇宙——因此被称为megamaser,中文可称为“巨激光”或“超级微波激光器”。

这次发现有多特别?

这次被发现的目标名为 HATLAS J142935.3–002836,红移 z = 1.027,对应光程约80亿光年——也就是说,我们看到的是宇宙约60亿年前的“回放”。以前的OHM巡天多集中在z≈0.25以内(大约35亿光年),这次把观测边界推进到z=1左右,刷新了记录。更惊艳的是,观测团队称它为“gigalaser”,光度巨大,能够跨越半个宇宙而仍被探测到。

为什么能看得见?——引力透镜的“宇宙放大镜”

发现并非单靠敏感的望远镜那么简单。天文学家指出,旅途中恰好有一座“前景”大质量星系与这束微波重合,就像玻璃窗上一颗水滴把远处景象放大那样,前景星系通过引力透镜效果进一步放大并扭曲了信号。换句话说,我们看到的既是遥远的微波激光器本身,也是它通过一台天然的宇宙望远镜放大的影像——这份“偶然的配合”正是能够突破距离限制、发现这台超级激光器的关键。

技术如何成就这次突破?

MeerKAT在厘米波段具有极高的灵敏度,再加上团队为处理海量数据搭建的计算与算法平台,使得仅用4.7小时的观测时间就获得了高信噪比的谱线信号。研究由比勒陀利亚大学的博士后Thato Manamela牵头,成果已被《月刊皇家天文学会快报》接受。合作者Roger Deane教授也强调,先进的观测链路与训练有素的软件团队同样不可或缺。

同一数据集中,团队还发现了此前未知的中性氢(Hi)吸收谱线,说明这类数据不仅能找到megamaser,还能同步探测到宿主星系与环境的关键信息。

对未来意味着什么?

从观测学角度看,这次发现打开了一个新前沿:如果能把敏感度和天空覆盖率进一步提高,未来有望在更远、更早的宇宙中找到成百上千个类似系统,这将帮助我们理解星系合并、分子云激发与宇宙演化的联系。更大的希望寄托在即将到来的平方千米阵列(SKA)上:一旦SKA与MeerKAT协同工作,类似“超级激光器”的搜索将进入真正的黄金时代。

结语:宇宙的惊喜何其壮阔

那台跨越80亿光年的“超级激光器”提醒我们:宇宙会用各种意想不到的方式把秘密递给我们——有时是一束微波,有时是时空弯曲的礼物。科学就是在这些偶然与巧合之间,搭建理解世界的桥梁。下次当你抬头看星空,记得:某处可能正有一台“超级微波激光器”在向我们低声歌唱,而我们刚刚学会了如何去听。

(注:本次发现基于MeerKAT观测,研究成果已被《月刊皇家天文学会快报》接收,观测目标及团队引用为研究原文信息。)返回搜狐,查看更多

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