Telescópio sul-africano capta gigantesco sinal de rádio vindo do início do universo.

Um radiotelescópio na África do Sul captou um sinal extraordinariamente intenso que viajou por mais de 8 bilhões de anos até chegar à Terra. Por trás desse “grito” vindo de uma fase antiga do Universo está a colisão violenta de duas galáxias, cujo brilho foi amplificado por um alinhamento raro: uma lente gravitacional que funcionou como uma lupa cósmica e tornou o fenômeno detectável.

Um sinal de rádio atravessa mais de metade do Universo observável

O alvo da observação tem um nome pouco romântico: HATLAS J142935.3-002836. Apesar da sigla, trata-se de um par de galáxias em fusão, que se chocou há cerca de 8 bilhões de anos. Naquela época, o Universo tinha por volta de 5 bilhões de anos - já não era “recém-nascido”, mas ainda estava muito longe da aparência atual.

A radiação percorreu mais de metade do caminho através do cosmos observável até atingir, em abril de 2025, as antenas do MeerKAT, instalado na região desértica do Karoo, na África do Sul. Em condições normais, ondas de rádio vindas de tão longe chegariam fracas demais para serem medidas a partir da Terra.

Só uma combinação incomum envolvendo três objetos celestes tornou esse sinal recordista realmente mensurável.

Entre a fonte e nós existe uma terceira galáxia. A massa desse objeto de primeiro plano deforma o espaço ao seu redor - exatamente como descreve a Teoria da Relatividade Geral. Essa curvatura atua como uma lente natural, concentrando e amplificando a radiação: é o chamado efeito de lente gravitacional.

Lente gravitacional: quando a natureza monta um telescópio no espaço

A galáxia intermediária está posicionada de forma tão precisa na linha de visada que canaliza e reforça as ondas de rádio emitidas pelo par em colisão. Em termos práticos, o “efeito de lente” pode ser entendido assim:

• A massa da galáxia em primeiro plano deforma o espaço-tempo.
• As ondas de rádio são desviadas ao longo do trajeto.
• O sinal chega até nós mais brilhante e mais intenso do que seria sem a lente.

Esse ganho pode multiplicar a intensidade aparente por um fator elevado. Sem essa amplificação, o brilho em rádio de HATLAS J142935.3-002836 teria permanecido simplesmente invisível para observações a partir da Terra.

A configuração foi identificada por uma equipe liderada pelo astrônomo Marcin Glowacki, da Universidade de Pretória, ao analisar dados de uma grande varredura do MeerKAT. O grupo trabalhou com observações do MeerKAT Absorption Line Survey e encontrou um sinal que se destacou de imediato: brilhante demais, distante demais e, ao mesmo tempo, claramente ligado a um processo físico específico.

Um ponto que torna esse tipo de detecção particularmente valioso é que o “atalho” fornecido pela lente gravitacional permite enxergar eventos que, de outra forma, só seriam acessíveis com instrumentos ainda mais sensíveis. Além disso, como o alinhamento é geométrico, ele fornece pistas independentes sobre a distribuição de massa da galáxia-lente - um ingrediente importante para estudos de matéria (inclusive a componente escura) em escalas galácticas.

Quando galáxias colidem: nasce um “laser” de rádio - o Gigamaser em HATLAS J142935.3-002836

No coração da descoberta está um megamaser de hidroxila (em inglês, hydroxyl megamaser). O nome é técnico, mas o mecanismo é fascinante: trata-se de um “laser” cósmico que, em vez de emitir luz visível, produz ondas de rádio altamente coerentes.

Na região onde as duas galáxias estão se chocando, há enormes quantidades de gás e poeira. Em uma fusão galáctica, nuvens gasosas são comprimidas de forma extrema. Como consequência, temperatura, densidade e intensidade de radiação aumentam abruptamente, e a formação de novas estrelas acelera em ritmo intenso.

Nesse ambiente turbulento, moléculas de hidroxila (OH) - compostas por oxigênio e hidrogênio - entram em um estado excitado. Quando as condições são adequadas, muitas dessas moléculas passam a emitir as mesmas ondas de rádio, com a mesma frequência e na mesma direção. Esse comportamento coletivo cria um maser, que é o equivalente em rádio de um laser.

O megamaser de hidroxila detectado é tão intenso que os pesquisadores defendem classificá-lo em uma nova categoria: o primeiro “gigamaser” confirmado.

Glowacki e colaboradores sustentam que a intensidade medida supera com folga todos os megamasers de hidroxila conhecidos até hoje. Por isso, propõem o termo gigamaser - uma classe ainda mais energética de “radiolaser” no Universo.

Uma fábrica de estrelas no modo extremo

A fusão das galáxias está empurrando a formação estelar para um regime excepcional. As estimativas indicam o nascimento de várias centenas de massas solares em novas estrelas por ano. Para comparação, a Via Láctea forma algo como 1 a 2 massas solares por ano.

Esse “baby boom” estelar é uma pista-chave: sugere que sinais de maser tão potentes tendem a surgir com maior frequência em fusões muito ativas e ricas em gás. A lógica é direta: quanto mais gás disponível, maior o número de moléculas excitadas - e mais forte pode ser o maser.

Propriedade	Megamaser de hidroxila	Gigamaser (como HATLAS J142935.3-002836)
Distância típica	Centenas de milhões de anos-luz	Vários bilhões de anos-luz
Luminosidade	Muito alta	Ainda mais alta
Ambiente	Galáxias em colisão	Fusão colossal, extremamente rica em gás

Além de indicar fusões e surtos de formação estelar, emissões de maser também podem funcionar como “marcadores” muito precisos do movimento do gás em escalas pequenas. Em estudos futuros, comparar esse sinal em rádio com dados em infravermelho e submilimétrico pode revelar como o gás é canalizado para as regiões centrais durante a fusão - e em que momento o sistema entra na fase mais intensa de nascimento de estrelas.

MeerKAT hoje, SKA amanhã: a era dos grandes levantamentos em rádio

O MeerKAT é composto por 64 antenas parabólicas distribuídas pelo deserto do Karoo. Trabalhando em conjunto, elas formam um radiotelescópio virtual de grande sensibilidade, capaz de monitorar amplas áreas do céu do hemisfério sul e de procurar, de maneira estratégica, regiões onde a probabilidade de ocorrência de lentes gravitacionais seja maior.

O MeerKAT também tem um papel de ponte tecnológica e científica: ele é um precursor do Square Kilometre Array (SKA), um megaprojeto internacional que pretende integrar, nos próximos anos, milhares de antenas na África do Sul e na Austrália. A expectativa é que o SKA aumente a sensibilidade em rádio em cerca de dez vezes.

A assinatura do gigamaser registrada agora funciona como um sinal do que deve se tornar comum quando o SKA entrar em operação em larga escala.

Os pesquisadores projetam que o SKA poderá revelar milhares de fontes de maser até então ocultas. Um alvo especialmente promissor são regiões com grandes aglomerados de galáxias: a gravidade combinada desses sistemas pode produzir múltiplos efeitos de lente, amplificando objetos de fundo em sequência.

Caça a “lasers” escondidos no cosmos

Com isso, uma estratégia observacional ganha força: direcionar futuros levantamentos para áreas onde existam aglomerados massivos, que atuam como amplificadores naturais espalhados pelo céu, elevando sinais fracos vindos de grandes distâncias.

O objetivo é montar um catálogo o mais completo possível de masers distantes. Com essa base de dados, será possível atacar questões como:

• Com que frequência as galáxias se fundem ao longo da história cósmica?
• Em que medida colisões galácticas aceleram a formação de estrelas?
• Como o gás molecular se distribui em galáxias antigas?

Daqui a alguns anos, devem surgir conjuntos de dados combinando observações do MeerKAT e do SKA, oferecendo uma visão muito mais nítida do Universo distante em rádio do que a disponível hoje. Telescópios ópticos frequentemente esbarram em limitações porque poeira e enormes distâncias absorvem boa parte da luz; já as ondas de rádio atravessam esses obstáculos com muito mais eficiência.

O que significam “megamaser” e “lente gravitacional”

Para muita gente, termos como megamaser e lente gravitacional soam como ficção científica, mas ambos descrevem física bem estabelecida.

Um maser (sigla em inglês para Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation) é, em tecnologia, um dispositivo que amplifica micro-ondas - de modo análogo ao laser, que amplifica luz. No espaço, esse princípio aparece naturalmente: quando um grande número de moléculas ocupa o mesmo estado excitado, elas podem emitir simultaneamente ondas de rádio idênticas. Um megamaser é simplesmente uma versão cósmica muito mais intensa desse fenômeno.

Já as lentes gravitacionais se baseiam na ideia de Einstein de que a massa curva o espaço-tempo. Raios de luz - e também ondas de rádio - seguem essa curvatura como um veículo segue uma estrada sinuosa. Quando uma galáxia muito massiva fica alinhada entre nós e um objeto de fundo, a radiação pode chegar focalizada e amplificada, às vezes formando arcos ou anéis no céu.

A descoberta atual se destaca justamente por combinar os dois efeitos: um maser natural, gerado por uma fusão galáctica, teve seu sinal fortalecido por uma lente gravitacional e foi capturado por um radiotelescópio moderno. No fim, essa mensagem com 8 bilhões de anos aparece como uma linha discreta em um arquivo de dados - mas carrega uma narrativa de colisão entre galáxias, nascimento acelerado de estrelas e o avanço das ferramentas humanas para medir o Universo.