Molekylær ilt detekteret i den nærmeste kvasar

Observationer ved hjælp af IRAM 30 meter teleskopet og NOEMA Interferometer har afsløret tilstedeværelsen af ​​molekylær oxygen i Markarian 231 - den nærmeste kendte kvasar. Fundet, detaljeret i et papir offentliggjort på arXiv preprint server, kunne være afgørende for bedre at forstå egenskaberne af molekylær gas i dette objekt.

Drevet af supermassive sorte huller (SMBH'er), kvasarer, eller kvasi-stjerneobjekter (QSO'er) er ekstremt lysende aktive galaktiske kerner (AGN) med lysstyrker op til tusindvis af gange større end Mælkevejsgalaksens. De fleste kvasarer er kendt for at skubbe enorme mængder materiale ud i deres værtsgalakser. Derfor, at opdage og observere sådanne udstrømninger kunne give vigtige hints om galaksernes udvikling.

Studier af ilt og dets kemi i interstellare skyer er afgørende for at fremme vores viden om molekylær gas, da det er det tredje-mest rigelige element i universet. Imidlertid, sådanne undersøgelser er udfordrende, som, på grund af dæmpningen af ​​jordens atmosfære, det er umuligt at observere linjer af molekylært hydrogen (O ₂ ) af galaktiske objekter nær deres hvilefrekvenser fra jorden. Problemet forsvinder, når man studerer O ₂ linjer i ekstragalaktiske kilder, da de er rødforskudt væk fra dæmpningen af ​​Jordens atmosfære, og kan derfor observeres med jordbaserede instrumenter.

Beliggende omkring 581 millioner lysår væk, Markarian 231 (eller Mrk 231 for kort) er den nærmeste kendte QSO og den mest lysende ULIRG (Ultra-Luminous InfraRed Galaxy) i lokaluniverset. Kvasaren viser højhastigheds molekylære udstrømninger, samt millimeterudledning af kulilte (CO), og observeres i tætte gassporstoffer. Alt i alt, egenskaberne ved Mrk 231 gør den til et fremragende mål at søge efter ekstragalaktisk O2-emission.

Astronomer ledet af Junzhi Wang fra Shanghai Astronomical Observatory i Kina, har udført dybe observationer mod Mrk 231 i august 2015 og december 2017, med IRAS og NOEMA. Som resultat, emissionen af ​​molekylær oxygen blev identificeret fra kilden.

"Vi rapporterer påvisningen af ​​en emissionsfunktion på 12σ-niveauet med en FWHM-linjebredde på omkring 450 km/s mod det nærmeste kvasi-stjerneobjekt, QSO Mrk 231. Baseret på observationer med IRAM 30 m teleskopet og NOEMA interferometer, den 1 ₁ -1 ₀ overgang af molekylært oxygen er den sandsynlige oprindelse for linje med hvilefrekvens tæt på 118,75 GHz, " forklarede astronomerne.

O ₂ emission blev fundet at være lokaliseret omkring 32, 600 lysår væk fra centrum af Mrk 231. Den integrerede hastighed af den molekylære oxygenemission blev målt til at være 0,88 K km/s, hvilket svarer til 4,4 Jy km/s. Det viste sig, at fluxen af ​​påvist O ₂ emissionen er sammenlignelig med den fra en rød vinge af kulilte, der tidligere blev opdaget i 2012, hvilket er omkring 2,32 Jy km/s.

Forskerne antager, at O ₂ emission i Mrk 231 kan være forårsaget af interaktionen mellem det AGN-drevne molekylære udløb og de ydre skive molekylære skyer. De tilføjede, at asymmetri i rumlig og hastighedsfordeling af O ₂ udledning, kan tilskrives geometrien af ​​molekylær gas i kvasaren og asymmetrien af ​​den molekylære udstrømning fra det centrale AGN.

"Hastigheden af ​​O ₂ emission i Mrk 231 falder sammen med den røde vinge set i CO-udledning, tyder på, at det er forbundet med den udstrømmende molekylære gas, ligger hovedsageligt omkring ti kpc væk fra det centrale AGN, " konkluderede astronomerne.

© 2020 Science X Network