|
Новые сюрпризы от органических молекул вблизи черных дыр
|
|
|
|
Исследование, проведенное Оксфордским университетом, является первым в своем роде исследованием крошечных молекул пыли в ядерной области активных галактик с использованием ранних наблюдений космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST). Исследование является первой статьей под руководством Великобритании, в которой используются спектроскопические данные прибора среднего инфракрасного диапазона (MIRI) JWST, и оно решает одну из самых больших проблем современной астрофизики: понимание того, как формируются и развиваются галактики.
|
|
|
|
Крошечные молекулы пыли, известные как полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), являются одними из самых распространенных органических молекул во Вселенной и важным астрономическим инструментом. Например, они считаются основными строительными блоками пребиотических соединений, которые, возможно, сыграли ключевую роль в происхождении жизни. Молекулы ПАУ производят чрезвычайно яркие полосы излучения в инфракрасном диапазоне, когда они освещаются звездами, что позволяет астрономам не только отслеживать активность звездообразования, но и использовать их в качестве чувствительных барометров местных физических условий.
|
|
|
В этом новом анализе, проведенном под руководством доктора Исмаэля Гарсиа-Бернете с физического факультета Оксфордского университета, использовались передовые инструменты JWST, чтобы впервые охарактеризовать свойства ПАУ в ядерной области трех ярких активных галактик. Исследование было основано на спектроскопических данных MIRI JWST, который специально измеряет свет в диапазоне длин волн 5–28 микрон. Затем исследователи сравнили наблюдения с теоретическими предсказаниями для этих молекул.
|
|
|
|
Удивительно, но результаты опровергли результаты предыдущих исследований, которые предсказывали разрушение молекул ПАУ вблизи черной дыры в центре активной галактики. Вместо этого анализ показал, что молекулы ПАУ действительно могут выживать в этой области, даже там, где очень энергичные фотоны потенциально могут разорвать их на части. Потенциальной причиной может быть то, что молекулы защищены большим количеством молекулярного газа в ядерной области.
|
|
|
|
Однако даже там, где молекулы ПАУ выжили, результаты показали, что сверхмассивные черные дыры в сердце галактик оказали значительное влияние на их свойства. В частности, увеличилась доля более крупных и нейтральных молекул, что указывает на возможное разрушение более хрупких малых и заряженных молекул ПАУ. Это накладывает серьезные ограничения на использование этих молекул ПАУ для исследования того, насколько быстро активная галактика производит новые звезды.
|
|
|
|
«Это исследование представляет большой интерес для более широкого астрономического сообщества, особенно для тех, кто занимается образованием планет и звезд в самых далеких и слабых галактиках», — сказал доктор Гарсия-Бернете. «Невероятно думать, что мы можем наблюдать молекулы ПАУ в ядерной области галактики, и следующим шагом будет анализ большей выборки активных галактик с различными свойствами. Это позволит нам лучше понять, как выживают молекулы ПАУ и какие из них их специфические свойства в ядерной области. Такое знание является ключом к использованию ПАУ в качестве точного инструмента для характеристики количества звездообразования в галактиках и, следовательно, того, как галактики развиваются с течением времени». Исследование опубликовано в журнале Astronomy and Astrophysics.
|
|
|
|
Источник
|
