Emissão molecular de oxigênio em Mrk 231 observada com o telescópio IRAM de 30 metros. Crédito:Wang et al., 2020.
As observações usando o telescópio IRAM de 30 metros e o interferômetro NOEMA revelaram a presença de oxigênio molecular no Markarian 231 - o quasar conhecido mais próximo. A descoberta, detalhado em um artigo publicado no servidor de pré-impressão arXiv, pode ser crucial para uma melhor compreensão das propriedades do gás molecular neste objeto.
Alimentado por buracos negros supermassivos (SMBHs), quasares, ou objetos quase estelares (QSOs) são núcleos galácticos ativos (AGN) extremamente luminosos com luminosidades até milhares de vezes maiores do que a da Via Láctea. A maioria dos quasares é conhecida por ejetar grandes quantidades de material em suas galáxias hospedeiras. Portanto, detectar e observar tais fluxos pode fornecer dicas importantes sobre a evolução das galáxias.
Estudos de oxigênio e sua química em nuvens interestelares são cruciais para avançar nosso conhecimento sobre gás molecular, pois é o terceiro elemento mais abundante no universo. Contudo, tais estudos são desafiadores, Como, devido à atenuação da atmosfera da Terra, é impossível observar linhas de hidrogênio molecular (O 2 ) de objetos galácticos perto de suas frequências de repouso do solo. O problema desaparece ao estudar O 2 linhas em fontes extragaláticas, como eles são desviados para o vermelho longe da atenuação da atmosfera da Terra, e, portanto, pode ser observado com instrumentos baseados no solo.
Localizada a cerca de 581 milhões de anos-luz de distância, Markarian 231 (ou Mrk 231 para breve) é o QSO conhecido mais próximo e o ULIRG (Galáxia Infravermelha Ultra-Luminosa) mais luminoso do universo local. O quasar apresenta fl uxos moleculares de alta velocidade, bem como emissão milimétrica de monóxido de carbono (CO), e é observada em traçadores de gás denso. Contudo, as propriedades do Mrk 231 o tornam um excelente alvo para pesquisa de emissão extragalática de O2.
Astrônomos liderados por Junzhi Wang, do Observatório Astronômico de Xangai, na China, realizou observações profundas em relação ao Mrk 231 em agosto de 2015 e dezembro de 2017, com IRAS e NOEMA. Em resultado, a emissão de oxigênio molecular foi identificada a partir da fonte.
"Nós relatamos a detecção de uma característica de emissão no nível 12σ com largura de linha FWHM de cerca de 450 km / s em direção ao objeto quase estelar mais próximo, QSO Mrk 231. Com base em observações com o telescópio IRAM de 30 m e o interferômetro NOEMA, o 1 1 -1 0 transição de oxigênio molecular é a provável origem da linha com frequência de repouso próxima a 118,75 GHz, "explicaram os astrônomos.
O O 2 emissão foi encontrada para ser localizada cerca de 32, 600 anos-luz de distância do centro de Mrk 231. O fluxo integrado de velocidade da emissão de oxigênio molecular foi medido em 0,88 K km / s, o que corresponde a 4,4 Jy km / s. Verificou-se que o fluxo de O detectado 2 emissão é comparável à de uma asa vermelha de monóxido de carbono detectada anteriormente em 2012, que é cerca de 2,32 Jy km / s.
Os pesquisadores presumem que o O 2 a emissão em Mrk 231 pode ser causada pela interação entre a saída molecular conduzida por AGN e as nuvens moleculares do disco externo. Eles acrescentaram que a assimetria na distribuição espacial e de velocidade de O 2 emissão, pode ser atribuída à geometria do gás molecular no quasar e à assimetria da saída molecular do AGN central.
"A velocidade do O 2 emissão em Mrk 231 coincide com a asa vermelha vista na emissão de CO, sugerindo que está associado com o gás molecular que sai, localizado principalmente a cerca de dez kpc de distância do AGN central, "concluíram os astrônomos.
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