Emissione molecolare di ossigeno in Mrk 231 osservata con il telescopio IRAM da 30 metri. Credito:Wang et al., 2020.
Osservazioni effettuate con il telescopio IRAM da 30 metri e l'interferometro NOEMA hanno rivelato la presenza di ossigeno molecolare in Markarian 231, il quasar conosciuto più vicino. Il ritrovamento, dettagliato in un articolo pubblicato sul server di prestampa arXiv, potrebbe essere cruciale per una migliore comprensione delle proprietà del gas molecolare in questo oggetto.
Alimentato da buchi neri supermassicci (SMBH), quasar, o oggetti quasi stellari (QSO) sono nuclei galattici attivi (AGN) estremamente luminosi con luminosità fino a migliaia di volte superiori a quella della galassia della Via Lattea. È noto che la maggior parte dei quasar espelle enormi quantità di materiale nelle galassie ospiti. Quindi, rilevare e osservare tali flussi in uscita potrebbe fornire importanti indizi sull'evoluzione delle galassie.
Gli studi sull'ossigeno e la sua chimica nelle nuvole interstellari sono fondamentali per far progredire le nostre conoscenze sul gas molecolare, in quanto è il terzo elemento più abbondante nell'universo. Però, tali studi sono impegnativi, come, a causa dell'attenuazione dell'atmosfera terrestre, è impossibile osservare righe di idrogeno molecolare (O 2 ) di oggetti galattici vicino alle loro frequenze di riposo dal suolo. Il problema scompare studiando O 2 linee in sorgenti extragalattiche, poiché sono spostati verso il rosso lontano dall'attenuazione dell'atmosfera terrestre, e quindi osservabile con strumenti a terra.
Situato a circa 581 milioni di anni luce di distanza, Markarian 231 (o Mrk 231 in breve) è il QSO conosciuto più vicino e l'ULIRG (Galassia Ultraluminosa Infrarossa) più luminoso nell'universo locale. Il quasar mostra deflussi molecolari ad alta velocità, così come emissioni millimetriche di monossido di carbonio (CO), ed è osservato in traccianti di gas densi. Tutto sommato, le proprietà di Mrk 231 lo rendono un ottimo bersaglio per la ricerca di emissioni extragalattiche di O2.
Gli astronomi guidati da Junzhi Wang dell'Osservatorio Astronomico di Shanghai in Cina, ha effettuato approfondite osservazioni verso Mrk 231 nell'agosto 2015 e nel dicembre 2017, con IRAS e NOEMA. Come risultato, l'emissione di ossigeno molecolare è stata identificata dalla sorgente.
"Segnaliamo il rilevamento di una caratteristica di emissione al livello 12σ con una larghezza della linea FWHM di circa 450 km/s verso l'oggetto quasi stellare più vicino, QSO Mrk 231. Sulla base delle osservazioni con il telescopio IRAM da 30 m e l'interferometro NOEMA, il 1 1 -1 0 la transizione dell'ossigeno molecolare è la probabile origine della linea con frequenza di riposo vicina a 118,75 GHz, " spiegarono gli astronomi.
l'O 2 l'emissione è risultata essere localizzata a circa 32, 600 anni luce di distanza dal centro di Mrk 231. Il flusso integrato di velocità dell'emissione di ossigeno molecolare è stato misurato pari a 0,88 K km/s, che corrisponde a 4,4 Jy km/s. Si è riscontrato che il flusso di O . rilevato 2 emissione è paragonabile a quella di un'ala rossa di monossido di carbonio rilevata in precedenza nel 2012, che è di circa 2,32 Jy km/s.
I ricercatori presumono che l'O 2 l'emissione in Mrk 231 può essere causata dall'interazione tra il deflusso molecolare guidato dall'AGN e le nuvole molecolari del disco esterno. Hanno aggiunto che l'asimmetria nella distribuzione spaziale e della velocità di O 2 emissione, può essere attribuito alla geometria del gas molecolare nel quasar e all'asimmetria del deflusso molecolare dall'AGN centrale.
"La velocità dell'O 2 l'emissione in Mrk 231 coincide con l'ala rossa vista nell'emissione di CO, suggerendo che è associato al gas molecolare in uscita, situato principalmente a circa dieci kpc di distanza dall'AGN centrale, " hanno concluso gli astronomi.
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