Astronomen hebben water gedetecteerd in een sterrenstelsel op 11 miljard lichtjaar van de aarde. Hiermee is dit de grootste afstand waarop ooit water gevonden is – de vorige recordhouder was een stelsel op 7 miljard lichtjaar.

De ontdekking is verricht met een aantal radiotelescopen, waaronder de 100-meter telescoop in het Duitse Effelsberg en de Very Large Array in New Mexico, welke gerund wordt door het Amerikaanse National Science Foundation. Beide telescopen hebben gezocht naar de kenmerkende radio-”vingerafdruk” van watermoleculen.

Het vochtige sterrenstelsel staat bekend als MG J0414+0534 en herbergt een quasar in diens kern – een supermassief zwart gat met een extreem heldere uitstoot van energie. In het gebied nabij de kern fungeren watermoleculen als masers, het radio equivalent van lasers, waarbij radiogolven op een specifieke golflengte versterkt worden.

De astronomen beweren dat deze ontdekking aantoont dat reusachtige watermasers vroeger veel vaker voorkwamen dan tegenwoordig in het lokale universum het geval is. We zien MG J0414+0534 zoals deze was op het moment dat het heelal slechts 1/6de van de huidige leeftijd had.

Echter is de afstand tot dit stelsel dusdanig groot, dat zelfs de versterking van de radiogolven als gevolg van de masers onvoldoende is om gedetecteerd te worden door de radiotelescopen op aarde. De wetenschappers kregen echter hulp van moeder natuur, in de vorm een ander sterrenstelsel op 8 miljard lichtjaar afstand. Dit stelsel staat (vanaf de aarde gezien) exact op één lijn met de verder gelegen quasar, waarbij de zwaartekracht van het tussengelegen stelsel werkt als lens om de uitstoot van de watermoleculen zichtbaar te maken. Deze zogenaamde gravitatielens wist het signaal van de watermasers te versterken met een factor 1000! De radiofrequentie die door de masers is uitgestoten is verschoven als gevolg van de uitdijing van het heelal, waarbij de roodverschuiving de frequentie heeft verlaagt van 22,2 Gigahertz tot 6,1 GHz.

Watermasers worden regelmatig aangetroffen bij sterrenstelsels op kortere afstand. De masers worden normaal gesproken geacht afkomstig te zijn van moleculen die zich bevinden in de wervelende accretieschijf rond het supermassieve zwarte gat. Astronomen beweren echter dat wij van bovenaf op de schijf van MG J0414+0534 neerkijken, zodat de masers afkomstig moeten zijn uit de supersnelle straalstromen van materiaal die vanaf de polen van het zwarte gat worden uitgestoten.