Струи плазмы в ядрах галактик оказались "фабриками" сложных углеродных молекул

ТАСС, 15 сентября. Международный коллектив астрономов открыл первые свидетельства того, что взаимодействия джетов, чрезвычайно ярких и горячих выбросов сверхмассивных черных дыр, с окружающей материей галактик приводят к формированию сложно устроенных углеродных молекул. Об этом сообщила пресс-служба Национальной астрономической обсерватории Японии (NAOJ). Подробности исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.

"Астрономы впервые изучили распределение сразу 23 молекул в окрестностях джетов. Собранные ими сведения показали, что взаимодействия этих выбросов с межзвездной материей приводят к распаду молекул угарного газа и к формированию новых углеродных молекул. Это указывает на то, что сверхмассивные черные дыры не только определяют устройство галактик, но и их химический состав", - говорится в сообщении.

К такому выводу пришла группа астрономов под руководством Томоки Тосаки, профессора Педагогического университета Дзеэцу. Ученые наблюдали за сверхмассивной черной дырой в центре галактики NGC 1068, также известной как Мессье 77, расположенной в созвездии Кита в 47 млн световых лет от Земли. Это одна из ближайших к нам галактик с активным ядром - это значит, что черная дыра в ее центре поглощает большие количества окружающего ее вещества, что сопровождается мощным излучением, которое могут регистрировать обсерватории на Земле.

Как отмечают исследователи, в частности близость этой галактики позволяет изучать структуру диска из материи, которая окружает черную дыру в центре Мессье 77, а также порождаемых ей релятивистский струй - джетов, и их взаимодействий с межзвездным веществом. Джеты представляют собой потоки вещества, испускаемые активным ядром галактики в двух противоположных направлениях со скоростью, близкой к скорости света. Для проведения исследования ученые воспользовались данными телескопа ALMA, установленного в чилийской части пустыни Атакама.

Химическая эволюция галактик

Авторы работы составили карту распределения 23 углеродных молекул с очень разной структурой в центральных и периферийных регионах Мессье 77. Проведенные исследователями замеры показали, что концентрация многих соединений сильно различалась в окрестностях джета сверхмассивной черной дыры и в других областях галактики.

В частности, ученые не обнаружили рядом с джетами заметных количеств угарного газа (CO), который обычно присутствует в межзвездной материи галактик. При этом исследователи заметили в этом регионе Мессье 77 большое число сложно устроенных углеродных молекул, в том числе изоцианида водорода, синильной кислоты, цианоацетилена и цианового радикала.

Последующий анализ распределения этих веществ показал, что они возникли в результате столкновения струи плазмы с межзвездной материей и ее последующего разогрева. Возникающие в результате сложные соединения углерода уносятся вместе с джетом в другие регионы галактики, где они впоследствии принимают участие в процессе формирования новых звезд и планет.

Как считают профессор Тосаки и ее коллеги, эти результаты говорят в пользу того, что джеты сверхмассивных черных дыр являются "фабриками" сложных молекул. Астрономы предполагают, что описанное ими явление управляет не только процессами звездообразования в большинстве галактик, но и их химической эволюцией.