Астрофізики виявили, що поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАВ) можуть вижити навіть в суворих умовах поблизу від надмасивних чорних дір.
Дослідники з Оксфордського університету використовували дані перших спостережень космічного телескопа “Джеймс Вебб”, щоб вивчити, як змінюються властивості найпоширеніших органічних молекул поблизу надмасивних чорних дір в центрі галактик. Результати дослідження спростували попередні моделі.
Для своєї роботи вчені використовували спектроскопічні дані, зібрані приладом середнього інфрачервоного діапазону (MIRI) телескопа «Вебб» для трьох активних галактичних ядер. Цей пристрій вимірює світло в діапазоні довжин хвиль від 5 до 28 мкн. Потім дослідники порівнювали спостереження з теоретичними прогнозами для поліциклічних ароматичних вуглеводнів.
Спектральні дані, отримані телескопом “Джеймс Вебб” для активних ядер трьох галактик. Вертикальні сірі лінії відповідають спектральному випромінюванню найбільш поширених ПАВ. Зображення: I. Garcіa-Bernete et al., Astronomy & Astrophysics
Результати роботи спростували передбачення попередніх досліджень, які вважали, молекули повинні руйнуватися поблизу чорної діри в центрі активної галактики. Замість цього аналіз показав, що молекули виживають навіть там, де дуже енергійні фотони повинні розривати їх на частини. Вчені вважають, що органіку рятує велика кількість молекулярного газу в ядерній області.
Проте, надмасивні чорні діри в серці галактик мали значний вплив на властивості молекул. Зокрема, збільшилася частка більших і нейтральних молекул, що вказує на можливе руйнування більш крихких маленьких і заряджених молекул ПАВ.
Спектральні дані, отримані телескопом “Джеймс Вебб” для активних ядер трьох галактик. Вертикальні сірі лінії відповідають спектральному випромінюванню найбільш поширених ПАВ. Зображення: I. Garcіa-Bernete et al., Astronomy & Astrophysics
Крихітні молекули пилу, відомі як поліциклічні ароматичні вуглеводні, є одними з найпоширеніших органічних молекул у Всесвіті та важливим астрономічним інструментом. Наприклад, вони вважаються основними будівельними блоками пребіотичних сполук, які, як вважається, відіграли ключову роль у походженні життя.
Молекули ПАВ виробляють надзвичайно яскраві смуги випромінювання в інфрачервоному діапазоні, коли вони освітлюються зірками, що дозволяє астрономам не тільки відстежувати активність зіркоутворення, але і використовувати їх в якості чутливих барометрів місцевих фізичних умов. Розуміння складу органічних молекул поблизу центрів галактики допоможе вченим доопрацювати моделі для вивчення зореутворення в цій області.