Waarnemingen met behulp van de IRAM 30 meter telescoop en de NOEMA Interferometer hebben de aanwezigheid van moleculaire zuurstof onthuld in Markarian 231, de dichtstbijzijnde bekende quasar. de bevinding, gedetailleerd in een paper gepubliceerd op de arXiv preprint-server, zou cruciaal kunnen zijn voor een beter begrip van de eigenschappen van moleculair gas in dit object.

Aangedreven door superzware zwarte gaten (SMBH's), quasars, of quasi-stellaire objecten (QSO's) zijn extreem lichtgevende actieve galactische kernen (AGN) met een helderheid die duizenden keren groter is dan die van het Melkwegstelsel. Van de meeste quasars is bekend dat ze enorme hoeveelheden materiaal in hun gastheerstelsel uitstoten. Vandaar, het detecteren en observeren van dergelijke uitstromen zou belangrijke aanwijzingen kunnen geven over de evolutie van sterrenstelsels.

Studies van zuurstof en de chemie ervan in interstellaire wolken zijn cruciaal om onze kennis over moleculair gas te vergroten, omdat het het op twee na meest voorkomende element in het universum is. Echter, dergelijke studies zijn uitdagend, als, door de verzwakking van de atmosfeer van de aarde, het is onmogelijk om lijnen van moleculaire waterstof (O ₂ ) van galactische objecten dichtbij hun rustfrequenties vanaf de grond. Het probleem verdwijnt bij het bestuderen van O ₂ lijnen in extragalactische bronnen, omdat ze rood verschoven zijn weg van de verzwakking van de atmosfeer van de aarde, en kan daarom worden waargenomen met instrumenten op de grond.

Gelegen op zo'n 581 miljoen lichtjaar afstand, Markarian 231 (of kortweg Mrk 231) is het dichtstbijzijnde bekende QSO en de meest lichtgevende ULIRG (Ultra-Luminous InfraRed Galaxy) in het plaatselijk universum. De quasar toont moleculaire uitstroom met hoge snelheid, evenals millimeter uitstoot van koolmonoxide (CO), en wordt waargenomen in dichte gastracers. Globaal genomen, de eigenschappen van Mrk 231 maken het een uitstekend doelwit om te zoeken naar extragalactische O2-emissie.

Astronomen onder leiding van Junzhi Wang van het Shanghai Astronomical Observatory in China, heeft in augustus 2015 en december 2017 diepe waarnemingen gedaan in de richting van Mrk 231, met IRAS en NOEMA. In resultaat, de emissie van moleculaire zuurstof werd geïdentificeerd vanaf de bron.

"We rapporteren de detectie van een emissiekenmerk op het 12σ-niveau met een FWHM-lijnbreedte van ongeveer 450 km / s in de richting van het dichtstbijzijnde quasi-stellaire object, QSO Mrk 231. Gebaseerd op waarnemingen met de IRAM 30 m telescoop en de NOEMA Interferometer, de 1 ₁ -1 ₀ overgang van moleculaire zuurstof is de waarschijnlijke oorsprong van lijn met rustfrequentie dichtbij 118,75 GHz, ’ legden de astronomen uit.

De O ₂ emissie bleek ongeveer 32, 600 lichtjaar verwijderd van het centrum van Mrk 231. De geïntegreerde snelheid van de moleculaire zuurstofemissie werd gemeten als 0,88 K km/s, wat overeenkomt met 4,4 Jy km/s. Het bleek dat de stroom van gedetecteerde O ₂ emissie vergelijkbaar met die van een eerder in 2012 ontdekte rode vleugel van koolmonoxide wat ongeveer 2,32 Jy km/s is.

De onderzoekers gaan ervan uit dat de O ₂ emissie in Mrk 231 kan worden veroorzaakt door de interactie tussen de door AGN aangestuurde moleculaire uitstroom en de moleculaire wolken van de buitenste schijf. Ze voegden eraan toe dat asymmetrie in ruimtelijke en snelheidsverdeling van O ₂ uitstoot, kan worden toegeschreven aan de geometrie van moleculair gas in de quasar en de asymmetrie van de moleculaire uitstroom vanuit het centrale AGN.

"De snelheid van de O ₂ emissie in Mrk 231 valt samen met de rode vleugel gezien in CO-emissie, wat suggereert dat het verband houdt met het uitstromende moleculaire gas, voornamelijk gelegen op ongeveer tien kpc afstand van de centrale AGN, ’ concludeerden de astronomen.

© 2020 Wetenschap X Netwerk