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科技日報北京2月24日電 （記者張夢然）天文學家觀測到已知宇宙中能量最強的“激光”——微波激射現象。該信號源自一個距離地球約80億光年的星系H1429-0028，由兩個星系在碰撞合并過程中產生，是迄今為止發現的最明亮且最遙遠的微波激射實例。
微波激射的產生機制與激光相似：特定物質（如羥基離子）的原子被激發至高能態后，在受到入射光子觸發時，會釋放出相同頻率的光子，從而形成高度一致的相干光束。在星系合并過程中，大量星際氣體受到劇烈擠壓，觸發新一輪恒星形成并釋放出強烈輻射。這些輻射穿過星系中的塵埃云，能夠將其中的羥基離子激發到高能級。當這些處于激發態的離子再受到來自星系核心超大質量黑洞等的射電波沖擊時，便會瞬間釋放出異常明亮且高度聚焦的微波輻射束，這一機制被稱為“微波激射器”。
南非比勒陀利亞大學的羅杰·迪恩及其團隊利用位于南非的MeerKAT射電望遠鏡陣列進行了這項觀測。該陣列由64臺相互連接的射電望遠鏡組成一個巨大天線，接收微弱的宇宙信號。研究團隊在觀測星系H1429-0028時，于1667兆赫茲頻率上檢測到異常強烈的發射信號，該特征明確指向了微波激射過程。得益于該星系與地球之間另一個大質量星系所產生的“引力透鏡”效應——后者如同一個天然放大鏡，將遙遠星系的信號增強，使得這一微弱但集中的輻射被清晰捕捉。
此次發現的微波激射強度創下新紀錄，輻射亮度約為太陽總光度的十萬倍，且能量高度集中在極窄的微波頻段內。其威力可能遠超以往在鄰近星系中觀測到的“巨型輝光激射器”，或可歸類為一種新型的“巨型激射器”。研究團隊認為，這類現象需要星系合并等極端環境才能產生，因此可以作為探測早期宇宙中星系碰撞與演化過程的重要“探針”。
隨著南非平方公里陣列等下一代更靈敏的射電望遠鏡建成并投入使用，天文學家預計將能在更遙遠的宇宙深處發現更多類似的微波激射現象。這些來自宇宙初代星系的光束，有望為了解星系形成與合并的精確物理條件提供關鍵信息。
