Αστρονόμοι έχουν ανιχνεύσει μοριακό οξυγόνο σε έναν άλλο γαλαξία – πάνω από μισό δισεκατομμύριο έτη φωτός μακριά – για πρώτη φορά

Είναι η τρίτη τέτοια ανίχνευση που έγινε ποτέ εκτός του Ηλιακού Συστήματος – και η πρώτη εκτός του Γαλαξία μας.  Το οξυγόνο είναι το τρίτο πιο άφθονο στοιχείο στο Σύμπαν, πίσω από το υδρογόνο (φυσικά) και το ήλιο. Έτσι η χημεία και η αφθονία στα διαστρωματικά νέφη είναι σημαντικά για την κατανόηση του ρόλου του μοριακού αερίου στους γαλαξίες.

Ο γαλαξίας Markarian 231 – 561 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά

Οι αστρονόμοι έχουν ψάξει για οξυγόνο, χρησιμοποιώντας χιλιοστομετρική αστρονομία, η οποία ανιχνεύει τα ραδιοκύματα (μήκους κύματος χιλιοστών) που εκπέμπονται από τα μόρια. Όπως και την φασματοσκοπία, η οποία αναλύει το φάσμα για να αναζητήσει μήκη κύματος που απορροφώνται ή εκπέμπονται από συγκεκριμένα μόρια.

 

Αλλά αυτές οι αναζητήσεις έδειξαν μια αινιγματική έλλειψη μορίων οξυγόνου. Αυτό σημαίνει ότι «μια ολοκληρωμένη εικόνα της χημείας του οξυγόνου σε διαφορετικά διαστρωματικά περιβάλλοντα εξακολουθεί να λείπει», γράφει μια ομάδα αστρονόμων με επικεφαλής τον Junzhi Wang της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών.

 

Το μοριακό οξυγόνο που έχει εντοπιστεί είναι το νεφέλωμα του Ωρίωνα. Έχει υποτεθεί ότι έξω στο διάστημα, το οξυγόνο δεσμεύεται με υδρογόνο με τη μορφή νερού σε πάγο που προσκολλάται σε κόκκους σκόνης.

 

Αλλά το νεφέλωμα του Ωρίωνα είναι ένα αστρικό βρεφοκομείο και είναι πιθανό η έντονη ακτινοβολία από πολύ καυτά νεαρά αστέρια να αναγκάζει  τον πάγο του νερού σε εξάχνωση και να διασπά έτσι τα μόρια του νερού απελευθερώνοντας το οξυγόνο.

 

Κι αυτό συνέβη σε ένα γαλαξία που ονομάζεται Markarian 231.

 

Ο Markarian 231 είναι ξεχωριστός. Είναι 561 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά, και τροφοδοτείται από ένα κβάζαρ. Το κβάζαρ είναι ένας εξαιρετικά φωτεινός γαλαξιακός πυρήνας με ενεργή υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του. Είναι τα πιο λαμπρά αντικείμενα στο Σύμπαν και ο Markarian 231 περιέχει το πλησιέστερο κβάζαρ στη Γη.

 

Στην πραγματικότητα, οι αστρονόμοι θεωρούν ότι ο Markarian 231 μπορεί να έχει δύο ενεργές υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στο κέντρο του, που περιστρέφονται η μία γύρω στην άλλη.

 

Ένας ενεργός γαλαξιακός πυρήνας οδηγεί μοριακές εκροές, προκαλώντας συνεχείς διαταραχές του είδους που μπορεί να απελευθερώνουν οξυγόνο από το νερό σε μοριακά νέφη. Οι μοριακές εκροές στο Markarian 231 είναι ιδιαίτερα υψηλές, οπότε ο Wang και οι συνεργάτες του αναζητούσαν εκεί μέσα οξυγόνο.

 

Χρησιμοποιώντας το ραδιοτηλεσκόπιο IRAM 30 μέτρων στην Ισπανία, έλαβαν παρατηρήσεις του γαλαξία για τέσσερις ημέρες σε διάφορα μήκη κύματος. Σε αυτά τα δεδομένα, βρήκαν τη φασματική υπογραφή του οξυγόνου, σύμφωνα με την υπόθεση, κάπου 32.615 έτη φωτός μακριά από το κέντρο του γαλαξία Markarian 231 και μπορεί να προκαλείται από την αλληλεπίδραση μεταξύ του ενεργού γαλαξιακού πυρήνα και του εξωτερικού δίσκου με τα μοριακά νέφη

Οι μετρήσεις της ομάδας αποκάλυψαν ότι η αφθονία του οξυγόνου σε σύγκριση με το υδρογόνο ήταν περίπου 100 φορές υψηλότερη από αυτή που βρέθηκε στο νεφέλωμα του Ωρίωνα, οπότε ο γαλαξίας θα μπορούσε να υποβληθεί σε μια πιο έντονη εκδοχή της ίδιας διαδικασίας διάσπασης μορίων