Исследователи из Оксфордского университета использовали данные первых наблюдений космического телескопа «Джеймс Уэбб», чтобы изучить, как изменяются свойства самых распространенных органических молекул вблизи сверхмассивных черных дыр в центре галактик. Результаты исследования опровергли предыдущие модели.
Для своей работы ученые использовали спектроскопические данные, собранные прибором среднего инфракрасного диапазона (MIRI) телескопа «Уэбб» для трех активных галактических ядер. Это устройство измеряет свет в диапазоне длин волн от 5 до 28 мкн. Затем исследователи сравнили наблюдения с теоретическими предсказаниями для полициклических ароматических углеводородов.
Спектральные данные, полученные телескопом «Джейм Уэбб» для активных ядер трех галактик. Вертикальные серые линии соответствуют спектральному излучению наиболее распространенных ПАУ. Изображение: I. García-Bernete et al., Astronomy & Astrophysics
Результаты работы опровергли предсказания предыдущих исследований, которые полагали, молекулы должны разрушаться вблизи черной дыры в центре активной галактики. Вместо этого анализ показал, что молекулы выживают даже там, где очень энергичные фотоны должны разрывать их на части. Ученые полагают, что органику спасает большое количество молекулярного газа в ядерной области.
Тем не менее, сверхмассивные черные дыры в сердце галактик оказали значительное влияние на свойства молекул. В частности, увеличилась доля более крупных и нейтральных молекул, что указывает на возможное разрушение более хрупких маленьких и заряженных молекул ПАУ.
Спектральные данные, полученные телескопом «Джейм Уэбб» для активных ядер трех галактик. Вертикальные серые линии соответствуют спектральному излучению наиболее распространенных ПАУ. Изображение: I. García-Bernete et al., Astronomy & Astrophysics
Крошечные молекулы пыли, известные как полициклические ароматические углеводороды, являются одними из самых распространенных органических молекул во Вселенной и важным астрономическим инструментом. Например, они считаются основными строительными блоками пребиотических соединений, которые, как считается, 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. Понимание состава органических молекул вблизи центров галактики поможет ученым доработать модели для изучения звездообразования в этой области.
