Джеймс Уэбб изучает органические молекулы в ядрах галактик

Исследование, проведенное Оксфордским университетом, является первым в своем роде исследованием крошечных молекул пыли в ядерной области активных галактик. Исследование было проведено с использованием ранних наблюдений космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST). Это первое исследование под руководством Великобритании использовать спектроскопические данные прибора среднего инфракрасного диапазона JWST (MIRI). Он решает одну из самых больших проблем современной астрофизики: понимание того, как формируются и развиваются галактики.

Во вселенной, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) являются одними из наиболее распространенных органических молекул. Это делает их важными астрономическими инструментами. Пребиотические соединения играют ключевую роль в происхождении жизни. Это потому, что они являются фундаментальными строительными блоками. Астрономы могут использовать ПАУ в качестве чувствительных барометров местных физических условий, отслеживая полосы их излучения в инфракрасном диапазоне при освещении звездами.

Инструменты Джеймса Уэбба

Передовые инструменты JWST впервые использовались для характеристики свойств ПАУ в трех ярко светящихся активных галактиках. Исмаэль Гарсия-Бернете Исследователи факультета физики Оксфордского университета провели исследование. Спектроскопическое исследование, основанное на MIRI измеренного JWST света в диапазоне длин волн от 5 до 28 мкм. Затем ученые сравнили свои наблюдения с теоретическими предсказаниями. Ожидается, что черная дыра активной галактики уничтожит молекулы ПАУ в ее окрестностях. Результаты этого исследования опровергли это предсказание. Однако даже в этих областях, где очень энергичные фотоны потенциально могут разорвать их на части, молекулы ПАУ действительно способны выжить. Кроме того, в ядерной области большое количество молекулярного газа может защищать молекулы.

Хотя молекулы ПАУ выжили в галактиках со сверхмассивными черными дырами, результаты показали, что эти дыры значительно повлияли на их свойства. Это указывает на разрушение более хрупких малых и заряженных молекул ПАУ по мере увеличения доли более крупных и нейтральных молекул. Следовательно, использование этих молекул ПАУ для измерения того, насколько быстро галактика производит звезды, сильно ограничено.

Новое понимание

Исследователи, интересующиеся образованием планет и звезд в далеких тусклых галактиках, найдут это исследование весьма интересным. — сказал доктор Гарсия-Бернете. Следующим шагом будет анализ большей выборки активных галактик с разными свойствами. Удивительно, что мы можем наблюдать молекулы ПАУ в их ядрах. Следовательно, ученые смогут лучше понять, как выживают молекулы ПАУ. Кроме того, ученые смогут выяснить, какими свойствами они обладают в ядерных областях. Крайне важно знать такие вещи, чтобы исследователи могли использовать ПАУ в качестве точного инструмента для определения того, как галактики развиваются с течением времени. Это позволит им определить, как часто происходит звездообразование.