科技日报北京2月24日电（记者张梦然）天文学家观测到已知宇宙中能量最强的“激光”——微波激射现象。该信号源自一个距离地球约80亿光年的星系H1429-0028，由两个星系在碰撞合并过程中产生，是迄今为止发现的最明亮且最遥远的微波激射实例。
遥远太空中两个星系碰撞合并，产生了宇宙最强“激光”。图片由AI生成
微波激射的产生机制与激光相似：特定物质（如羟基离子）的原子被激发至高能态后，在受到入射光子触发时，会释放出相同频率的光子，从而形成高度一致的相干光束。在星系合并过程中，大量星际气体受到剧烈挤压，触发新一轮恒星形成并释放出强烈辐射。这些辐射穿过星系中的尘埃云，能够将其中的羟基离子激发到高能级。当这些处于激发态的离子再受到来自星系核心超大质量黑洞等的射电波冲击时，便会瞬间释放出异常明亮且高度聚焦的微波辐射束，这一机制被称为“微波激射器”。
南非比勒陀利亚大学的罗杰·迪恩及其团队利用位于南非的MeerKAT射电望远镜阵列进行了这项观测。该阵列由64台相互连接的射电望远镜组成一个巨大天线，接收微弱的宇宙信号。研究团队在观测星系H1429-0028时，于1667兆赫兹频率上检测到异常强烈的发射信号，该特征明确指向了微波激射过程。得益于该星系与地球之间另一个大质量星系所产生的“引力透镜”效应——后者如同一个天然放大镜，将遥远星系的信号增强，使得这一微弱但集中的辐射被清晰捕捉。
此次发现的微波激射强度创下新纪录，辐射亮度约为太阳总光度的十万倍，且能量高度集中在极窄的微波频段内。其威力可能远超以往在邻近星系中观测到的“巨型辉光激射器”，或可归类为一种新型的“巨型激射器”。研究团队认为，这类现象需要星系合并等极端环境才能产生，因此可以作为探测早期宇宙中星系碰撞与演化过程的重要“探针”。
随着南非平方公里阵列等下一代更灵敏的射电望远镜建成并投入使用，天文学家预计将能在更遥远的宇宙深处发现更多类似的微波激射现象。这些来自宇宙初代星系的光束，有望为了解星系形成与合并的精确物理条件提供关键信息。
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