Ученые впервые обнаружили молекулярный кислород за пределами Млечного Пути — в галактике Маркарян 231, расположенной в 580 миллионах световых лет от Земли. Описание открытия опубликовано в журнале The Astrophysical Journal.
Кислород является третьим по распространенности элементом во Вселенной после водорода и гелия. Поэтому астрономы изначально предполагали, что молекулярный кислород можно будет легко найти в межзвездном пространстве. Однако ни радиоволновая астрономия, ни спектроскопия, пока не привели к ощутимым результатам. За пределами Солнечной системы кислород был диагностирован лишь дважды.
Сейчас же китайские ученые из Шанхайской астрономической обсерватории вместе с их американскими коллегами сообщили о первом обнаружении молекулярного кислорода за пределами Млечного Пути
Используя 30-метровый радиотелескоп IRAM в Испании, исследователи проводили спектральные наблюдения за галактикой Маркарян 231 — изучали волны, поглощаемые или испускаемые конкретными молекулами, и обнаружили среди них спектральную сигнатуру кислорода.
Одна из областей космоса, где раньше был найден молекулярный кислород — туманность Ориона — область активного звездообразования, где, возможно, интенсивное излучение очень горячих молодых звезд приводит к сублимации водяного льда и расщепляет его молекулы, высвобождая кислород.
Измерения ученых показали, что в галактике Маркарян 231 содержание кислорода по сравнению с водородом было примерно в 100 раз выше, чем в туманности Ориона, поэтому галактика могла подвергаться более интенсивной версии того же процесса расщепления молекул.
Маркарян 231 — это так называемая сейфертовская — спиральная галактика с активным ядром, открытая в 1969 году в созвездии Большой Медведицы. Она содержит ближайший из известных нам квазаров и может содержать сверхмассивную черную дыру. Активное ядро галактики способствует оттоку молекул, создавая непрерывные ударные воздействия, которые могут приводить к обособлению кислорода из воды. Поэтому китайские исследователи целенаправленно искали в спектре этой галактики кислород.
"Обнаруженная эмиссия O2 расположена в областях примерно в 10 килопаскалей (32 615 световых лет) от центра галактики Маркарян 231 и может быть вызвана взаимодействием между активным молекулярным потоком, управляемым ядром галактики, и молекулярными облаками внешнего диска", — приводятся в пресс-релизе слова руководителя исследования Ван Дзюньжи (Junzhi Wang) из Шанхайской астрономической обсерватории Китайской академии наук.
В галактике Маркарян 231 происходит активное звездообразование. Только в одном из ее регионов за год образуется более 100 солнечных масс звезд. Для сравнения в тихом и спокойном Млечном Пути средняя скорость звездообразования — 1-2 солнечных масс в год.
"Это первое обнаружение внегалактического молекулярного кислорода обеспечивает идеальный случай для изучения активных молекулярных оттоков, вызванных галактическим ядром, на временных масштабах в десятки миллионов лет", — отмечает ученый.
Авторы работы отмечают, что в галактике Маркарян 231 молекулярного кислорода примерно вдвое больше, чем в туманности Ориона.