Telescópio sul-africano capta sinal de rádio cósmico recorde de 8 bilhões de anos.

Usando uma poderosa rede de radiotelescópios no deserto da África do Sul, astrónomos rastrearam um sinal invulgarmente intenso que começou a sua viagem há 8 mil milhões de anos. O fenómeno revela não apenas uma coincidência cósmica rara, mas também uma nova forma de investigar como as galáxias colidem entre si e dão origem a estrelas.

Um alinhamento improvável ilumina o Universo distante

O sinal recém-divulgado vem de um objeto com um nome pouco glamoroso: HATLAS J142935.3-002836, situado a mais de 8 mil milhões de anos-luz. Quando essa luz foi emitida, o Universo tinha cerca de 5 mil milhões de anos - aproximadamente um terço da idade atual.

A tamanha distância, ondas de rádio produzidas por galáxias “comuns” costumam ser demasiado fracas para serem captadas. Até chegarem ao nosso planeta, acabam esticadas, espalhadas e abafadas por fontes muito mais próximas.

"Para este sinal, um raro alinhamento cósmico a três transformou o próprio Universo numa lente gigante e num amplificador."

Entre a Terra e o par de galáxias distante existe ainda outra galáxia massiva, quase exatamente na mesma linha de visão. A gravidade desse objeto curva e concentra as ondas de rádio - um processo chamado lenteamento gravitacional. O espaço-tempo em torno da galáxia-lente deforma-se o suficiente para funcionar como uma lupa natural.

Esse efeito aumenta por um grande fator o brilho aparente da emissão em rádio, elevando-o acima do limiar de sensibilidade do radiotelescópio MeerKAT, na África do Sul. Sem esse golpe de geometria cósmica, o feixe teria passado despercebido.

A equipa, liderada pelo astrónomo Marcin Glowacki, da Universidade de Pretória, destacou este sistema ao analisar dados do MeerKAT Absorption Line Survey. A interpretação aponta para uma configuração pouco comum que envolve três estruturas distintas: a fusão de galáxias que emite rádio, a galáxia em primeiro plano que atua como lente e o nosso ponto de observação na Terra.

As “orelhas” do MeerKAT no céu do hemisfério sul

A deteção foi feita em abril de 2025 pelo MeerKAT, um radiotelescópio composto por 64 antenas parabólicas distribuídas pela região árida do Karoo. Projetado para ser extremamente sensível a sinais fracos, o MeerKAT varre continuamente grandes áreas do céu austral.

Cada antena funciona como um ouvido, e o software combina os sinais para formar uma imagem única e mais nítida. Essa arquitetura permite captar emissões que instrumentos mais antigos não veriam - especialmente em áreas onde é provável existirem lentes gravitacionais.

"O MeerKAT não está apenas a encontrar objetos brilhantes; ele está a avançar para um Universo de rádio antes escondido, cheio de fontes subtis e distantes."

Os dados desta observação ainda estão a ser refinados, mas os resultados iniciais já indicam um sinal que se destaca dos casos conhecidos, tanto pela distância quanto pela intensidade.

Quando galáxias colidem e criam um “laser” cósmico em rádio: o gigamáser de hidroxila (OH)

A força por trás deste farol em rádio vem de um acontecimento violento: duas galáxias em processo de fusão. As suas nuvens de gás chocam-se, comprimindo e aquecendo o material. Nessas condições, certas moléculas passam a comportar-se de forma incomum.

Aqui, a protagonista é a molécula de hidroxila (OH), formada por um átomo de oxigénio e um de hidrogénio. No turbilhão de uma colisão galáctica, moléculas de hidroxila são “bombeadas” para estados energéticos excitados. Ao relaxarem, emitem ondas de rádio de maneira fortemente coordenada.

O resultado é um amplificador natural de rádio chamado máser. Em galáxias normais, astrónomos por vezes observam “máseres” em escalas relativamente pequenas, por exemplo em torno de estrelas jovens. Em galáxias ricas em gás e em fusão, o fenómeno ocorre em escala muito maior, transformando regiões inteiras em faróis poderosos conhecidos como megamáseres.

"O sistema observado pelo MeerKAT é tão luminoso que os pesquisadores estão a propor um novo rótulo: um “gigamáser”, mais brilhante do que qualquer megamáser de hidroxila já registado."

Fábricas de estrelas no máximo

As condições dentro de HATLAS J142935 são extremas. A colisão dispara uma formação estelar furiosa: estimativas indicam centenas de novas estrelas com massa semelhante à do Sol a formarem-se por ano. Em comparação, a Via Láctea cria apenas algumas massas solares de estrelas novas anualmente.

Esse ritmo acelerado agita o ambiente com turbulência, explosões de supernovas e radiação intensa. Toda essa energia mantém as moléculas de hidroxila num estado altamente excitado, alimentando continuamente o processo do máser.

Para a astronomia, um sistema assim é um tesouro. Ao estudar a emissão em rádio, é possível mapear onde está o gás molecular frio, como ele se desloca e com que rapidez está a ser convertido em estrelas.

• Máser de hidroxila: indica condições com gás denso, poeira abundante e campos de radiação fortes.
• Intensidade de gigamáser: sugere uma fusão invulgarmente violenta e rica em gás.
• Distância de 8 mil milhões de anos-luz: oferece uma janela para a evolução das galáxias quando o Universo ainda era jovem.

Lentes gravitacionais como amplificadores cósmicos

O resultado sul-africano chama a atenção por outro motivo: é a primeira vez que um gigamáser de hidroxila é detetado graças ao lenteamento gravitacional. Esta prova de conceito é importante para levantamentos futuros.

Provavelmente existem inúmeros megamáseres pelo Universo, mas os seus sinais ficam abaixo do alcance dos instrumentos atuais. Lentes gravitacionais criadas por galáxias massivas e por aglomerados de galáxias podem aumentar o brilho o suficiente para que radiotelescópios sensíveis os registem.

"Ao mirar regiões onde o lenteamento é provável, os astrónomos podem transformar o acaso numa estratégia para caçar faróis de rádio escondidos."

Próximas campanhas com o MeerKAT vão dar atenção especial a campos que contenham aglomerados de galáxias massivos. Esses aglomerados distorcem o espaço-tempo em áreas amplas, gerando múltiplos eventos de lenteamento numa mesma porção do céu.

MeerKAT como precursor do SKA

O MeerKAT também funciona como banco de testes para o Square Kilometre Array (SKA), um projeto global de radioastronomia em construção na África do Sul e na Austrália. O SKA combinará milhares de antenas para atingir uma área coletora efetiva próxima de um quilómetro quadrado.

Quando entrar em operação, espera-se que o SKA seja cerca de dez vezes mais sensível do que instalações atuais como o MeerKAT. Esse salto de desempenho deve transformar deteções raras e isoladas em descobertas rotineiras.

Instalação	Localização	Principal vantagem
MeerKAT	África do Sul (Karoo)	Alta sensibilidade, levantamentos de grande campo, precursor para estudos profundos em rádio
SKA (fases iniciais)	África do Sul e Austrália	Sensibilidade extrema, grandes volumes de dados, busca sistemática por máseres distantes

Com os dois instrumentos a trabalhar em conjunto no fim desta década, os investigadores esperam reunir os primeiros grandes catálogos de megamáseres e gigamáseres distantes. Isso permitirá acompanhar com que frequência ocorreram fusões de galáxias ao longo da história cósmica e quanto gás essas fusões converteram em estrelas.

O que isto revela sobre o Universo primordial

Sinais como este vão além de demonstrar capacidade técnica. Eles oferecem um caminho prático para estudar como as galáxias se transformaram à medida que o Universo envelhecia. A época de 8 mil milhões de anos atrás situa-se numa fase-chave, quando as taxas de formação estelar eram elevadas e as interações entre galáxias eram comuns.

Ao comparar sistemas em diferentes distâncias, astrónomos podem investigar se as fusões no Universo antigo eram mais ricas em gás, mais caóticas ou mais eficientes na produção de estrelas do que as que vemos hoje nas proximidades. Máseres funcionam como placas de sinalização de ambientes especialmente ativos.

Eles também ajudam a calibrar outras medições. Como a emissão de máser está ligada ao gás molecular, o seu brilho pode servir para estimar quanta matéria-prima existe para futuras gerações de estrelas. Assim, observações em rádio conectam-se diretamente ao crescimento de galáxias como a Via Láctea.

Termos-chave e como imaginá-los

Alguns termos associados a este resultado podem soar abstratos, mas há analogias simples que ajudam.

• Lente gravitacional: imagine uma bolinha de vidro sobre uma folha de papel. O texto por baixo aparece distorcido e, por vezes, mais brilhante. Uma galáxia massiva desempenha papel semelhante para a luz e as ondas de rádio que passam atrás dela.
• Máser vs. laser: um laser usa ondas de luz “em fase”, alinhadas. Um máser faz o mesmo com micro-ondas ou ondas de rádio. No espaço, nuvens de gás podem organizar-se naturalmente para agir como máseres enormes.
• Ano-luz: a distância que a luz percorre em um ano, cerca de 9,46 trilhões de quilómetros. Portanto, uma viagem de 8 mil milhões de anos-luz significa que vemos o objeto como ele era há 8 mil milhões de anos.

Para quem não é especialista, uma forma útil de interpretar esta deteção é como uma mensagem com atraso no tempo. O sinal traz a assinatura de condições físicas que já não existem da mesma maneira. As galáxias que o produziram tiveram milhares de milhões de anos para se fundir, estabilizar e mudar - mas a explosão antiga só agora está a chegar às nossas antenas.

Trabalhos futuros devem combinar estes dados em rádio com observações noutras faixas do espectro, como infravermelho e submilimétrico. Essa visão “multicor” pode mostrar como poeira, gás, estrelas e buracos negros interagem durante uma fusão de galáxias. Para estudantes e entusiastas, simulações de fusões disponíveis em software público ou em visualizações online ajudam a imaginar o tipo de caos que alimenta um gigamáser como este.