Molekylär syreemission i Mrk 231 observerad med IRAM 30 meter teleskop. Kredit:Wang et al., 2020.
Observationer med IRAM-teleskopet på 30 meter och NOEMA-interferometern har avslöjat närvaron av molekylärt syre i Markarian 231 – den närmaste kända kvasaren. Fyndet, detaljerat i en artikel publicerad på arXiv preprint-server, kan vara avgörande för att bättre förstå egenskaperna hos molekylär gas i detta objekt.
Drivs av supermassiva svarta hål (SMBH), kvasarer, eller kvasi-stjärnobjekt (QSO) är extremt lysande aktiva galaktiska kärnor (AGN) med ljusstyrkor som är upp till tusentals gånger större än Vintergatans. De flesta kvasarer är kända för att skjuta ut enorma mängder material i sina värdgalaxer. Därav, att upptäcka och observera sådana utflöden kan ge viktiga tips om galaxernas utveckling.
Studier av syre och dess kemi i interstellära moln är avgörande för att främja vår kunskap om molekylär gas, eftersom det är det tredje vanligaste elementet i universum. Dock, sådana studier är utmanande, som, på grund av dämpningen av jordens atmosfär, det är omöjligt att observera linjer av molekylärt väte (O 2 ) av galaktiska objekt nära deras vilofrekvenser från marken. Problemet försvinner när man studerar O 2 linjer i extragalaktiska källor, eftersom de är rödförskjutna bort från dämpningen av jordens atmosfär, och kan därför observeras med markbaserade instrument.
Ligger cirka 581 miljoner ljusår bort, Markarian 231 (eller Mrk 231 för kort) är den närmaste kända QSO och den mest lysande ULIRG (Ultra-Luminous InfraRed Galaxy) i lokaluniversum. Kvasaren visar molekylära utflöden med hög hastighet, samt millimeterutsläpp av kolmonoxid (CO), och observeras i täta gasspårämnen. Allt som allt, egenskaperna hos Mrk 231 gör den till ett utmärkt mål att söka efter extragalaktiska O2-utsläpp.
Astronomer ledda av Junzhi Wang från Shanghai Astronomical Observatory i Kina, har gjort djupa observationer mot Mrk 231 i augusti 2015 och december 2017, med IRAS och NOEMA. I resultat, emissionen av molekylärt syre identifierades från källan.
"Vi rapporterar detekteringen av en emissionsfunktion på 12σ-nivån med en FWHM-linjebredd på cirka 450 km/s mot det närmaste kvasi-stjärnobjektet, QSO Mrk 231. Baserat på observationer med IRAM 30 m-teleskopet och NOEMA-interferometern, den 1 1 -1 0 övergång av molekylärt syre är det sannolika ursprunget till linjen med vilofrekvens nära 118,75 GHz, ", förklarade astronomerna.
O 2 emission befanns lokaliseras till cirka 32, 600 ljusår bort från centrum av Mrk 231. Det integrerade hastighetsflödet av molekylärt syreemission uppmättes till 0,88 K km/s, vilket motsvarar 4,4 Jy km/s. Det visade sig att flödet av detekterad O 2 utsläppet är jämförbart med det från en röd vinge av kolmonoxid som tidigare upptäckts 2012, vilket är ca 2,32 Jy km/s.
Forskarna antar att O 2 emission i Mrk 231 kan orsakas av interaktionen mellan det AGN-drivna molekylära utflödet och de yttre skivmolekylära molnen. De tillade att asymmetri i rumslig och hastighetsfördelning av O 2 utsläpp, kan tillskrivas geometrin hos molekylär gas i kvasaren och asymmetrin hos det molekylära utflödet från centrala AGN.
"Hastigheten för O 2 utsläpp i Mrk 231 sammanfaller med den röda vingen som ses i CO-utsläpp, antyder att den är associerad med den utströmmande molekylära gasen, ligger huvudsakligen på cirka tio kpc från centrala AGN, ", avslutade astronomerna.
© 2020 Science X Network
