«CH + — особая молекула. Для ее образования требуется много энергии, и она очень реактивна, что означает, что ее время жизни очень короткое и ее нельзя переносить далеко. Таким образом, CH + отслеживает, как энергия течет в галактиках и их окрестностях», сказал Мартин Цваан, астроном ESO, который участвовал в написании статьи.То, как CH + отслеживает энергию, можно представить по аналогии с пребыванием на лодке в тропическом океане темной безлунной ночью.
При подходящих условиях флуоресцентный планктон может светиться вокруг лодки, когда она плывет. Турбулентность, вызванная скольжением лодки по воде, побуждает планктон излучать свет, что указывает на существование турбулентных областей в подстилающей темной воде. Поскольку CH + образуется исключительно в небольших областях, где турбулентные движения газа рассеиваются, его обнаружение по существу отслеживает энергию в галактическом масштабе.Наблюдаемый CH + показывает плотные ударные волны, вызванные горячими и быстрыми галактическими ветрами, возникающими внутри областей звездообразования галактик.
Эти ветры текут через галактику и выталкивают материал из нее, но их турбулентные движения таковы, что часть материала может быть повторно захвачена гравитационным притяжением самой галактики. Этот материал собирается в огромные турбулентные резервуары холодного газа с низкой плотностью, простирающиеся более чем на 30 000 световых лет от области звездообразования галактики [4].«С помощью CH + мы узнаем, что энергия накапливается в огромных ветрах размером с галактику и заканчивается турбулентными движениями в ранее невидимых резервуарах холодного газа, окружающих галактику», — сказал Фалгароне, ведущий автор новой статьи. «Наши результаты бросают вызов теории эволюции галактик.
Вызывая турбулентность в резервуарах, эти галактические ветры увеличивают фазу звездообразования, а не гасят ее».Команда определила, что галактические ветры сами по себе не могут восполнить недавно обнаруженные газовые резервуары, и предполагает, что масса обеспечивается галактическими слияниями или аккрецией из скрытых потоков газа, как предсказывает текущая теория.«Это открытие представляет собой важный шаг вперед в нашем понимании того, как регулируется приток материала вокруг самых интенсивных галактик со вспышками звездообразования в ранней Вселенной», — говорит директор по науке ESO Роб Ивисон, соавтор статьи. «Это показывает, чего можно достичь, когда ученые из самых разных дисциплин объединятся, чтобы использовать возможности самого мощного телескопа в мире».
Примечания[1] CH + — ион молекулы CH, известный химикам как метилидин. Это одна из первых трех молекул, когда-либо обнаруженных в межзвездной среде.
С момента открытия в начале 1940-х годов присутствие CH + в межзвездном пространстве оставалось загадкой, потому что он чрезвычайно реактивен и, следовательно, исчезает быстрее, чем другие молекулы.[2] Эти галактики известны гораздо более высокой скоростью звездообразования по сравнению со спокойными галактиками, подобными Млечному Пути, что делает эти структуры идеальными для изучения роста галактик и взаимодействия между газом, пылью, звездами и черными дырами в центрах галактики.
[3] ALMA использовалась для получения спектров каждой галактики. Спектр — это запись света, обычно от астрономического объекта, разделенного на разные цвета (или длины волн), почти так же, как капли дождя рассеивают свет, образуя радугу. Поскольку каждый элемент имеет уникальный «отпечаток пальца» в спектре, спектры могут использоваться для определения химического состава наблюдаемых объектов.
[4] Эти турбулентные резервуары диффузного газа могут иметь ту же природу, что и гигантские светящиеся гало, наблюдаемые вокруг далеких квазаров.