揭晓最遥远且极为明亮的微波激射现象

科技日报北京2月24日电 天文学家日前观测到目前宇宙中已知能量最强的“激光”现象——微波激射。这一信号来自距离地球约80亿光年的星系H1429-0028，是在两个星系发生碰撞合并的过程中诞生，目前它也是已知最明亮、最遥远的微波激射源。

微波激射的成因和激光极为相近：当像羟基离子这样的物质原子被激发到高能级后，在被入射光子作用时，会激发出频率一致的新的光子，产生极具一致性的相干光。在星系合并的剧烈互动下，大量星际气体被压缩，促使新一轮恒星诞生，并带来强烈的电磁辐射舆情网。这些辐射穿透星系中的尘埃云层，将羟基离子激发至高能状态。当这些激发态离子遇到如超大质量黑洞等天体释放的射电波时，会集中释放出极亮、极集中的微波射线，这就是“微波激射器”的工作原理。

此次观测由南非比勒陀利亚大学罗杰·迪恩领导的团队完成，他们利用南非MeerKAT射电望远镜阵列进行观测工作。MeerKAT由64台射电望远镜协同组成，能捕捉到宇宙深处微妙信号。科研人员在观测H1429-0028星系时，于1667兆赫频率侦测到极强的信号，这一现象明确对应微波激射。由于地球与该星系之间还横亘着另一个巨大星系产生的引力透镜效应，这股遥远的辐射信号如同被“放大镜”增益一般得以增强，使研究者能够清晰地捕捉到本来极为微弱却极集中的能量。

此次检测到的微波激射的强度达到迄今新高，其辐射亮度大约相当于太阳总辐射能量的十万倍，而且高度集中在极狭窄的微波频率范围内。这种强度极高的现象远超过此前在近邻星系中发现的大规模激射事件，有望被划分为一种全新的巨型激射类别。团队研究认为，这类极端激射环境仅会出现在剧烈星系合并等极端天体过程中，因此可用作揭示早期宇宙星系演化、碰撞过程的独特天文“信标”。

随着南非平方公里阵列等新一代更高灵敏度射电望远镜的陆续建成，天文学家有望在更遥远的宇宙深处捕捉到更多类似的微波激射。这些来自宇宙早期星系的“光束”，将为我们了解星系形成、合并以及其物理演化提供更加精确的线索。