![Впечатление художника об истечении молекулярного газа из квазара J2054-0005. Фото: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) Газ на бегу: ALMA обнаружила тень молекулярного истечения из квазара, когда Вселенной было меньше миллиарда лет](/wp-content/uploads/2024/02/gas-on-the-runalma-spo.jpg)
Впечатление художника об истечении молекулярного газа из квазара J2054-0005. Фото: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
Теоретические предсказания были подтверждены открытием истечения молекулярного газа из квазара, когда Вселенной было меньше миллиарда лет.
Квазар — это компактная область, питаемая сверхмассивной черной дырой, расположенная в центре массивной галактики. Они чрезвычайно яркие, имеют точечный вид, похожий на звезды, и очень далеки от Земли. Благодаря своему расстоянию и яркости они позволяют заглянуть в состояние ранней Вселенной, когда ей было менее 1 миллиарда лет.
Группа исследователей под руководством доцента Драгана Салака из Университета Хоккайдо, доцента Такуя Хашимото из Университета Цукуба и профессора Акио Иноуэ из Университета Васэда обнаружила первые доказательства подавления звездообразования, вызванного оттоком молекулярного газа в галактика-хозяин квазара в ранней Вселенной. Их выводы, основанные на наблюдениях, сделанных с использованием Большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки Атакамы (ALMA) в Чили, были опубликованы в Астрофизическом журнале.
Молекулярный газ жизненно важен для формирования звезд. Повсеместное распространение и высокие концентрации молекулярного газа в галактике, являющегося основным топливом звездообразования, привели бы к образованию огромного количества звезд. Выбрасывая этот газ в межгалактическое пространство быстрее, чем он мог бы быть использован для звездообразования, молекулярные потоки эффективно подавляют образование звезд в галактиках, в которых находятся квазары.
![Группа 12-метровых антенн ALMA наблюдает за ночным небом. Наблюдения в данном исследовании проводились с использованием 12-метровых антенн. Фото: ESO/Y. Белецкий Газ на бегу: ALMA обнаружила тень молекулярного истечения из квазара, когда Вселенной было меньше миллиарда лет](/wp-content/uploads/2024/02/gas-on-the-runalma-spo-1.jpg)
Группа 12-метровых антенн ALMA наблюдает за ночным небом. Наблюдения в данном исследовании проводились с использованием 12-метровых антенн. Фото: ESO/Y. Белецкий
«Теоретические работы показывают, что истечения молекулярного газа играют важную роль в формировании и эволюции галактик с раннего возраста, поскольку они могут регулировать звездообразование», — объясняет Салак. «Квазары являются особенно энергетическими источниками, поэтому мы ожидали, что они смогут генерировать мощные потоки энергии».
Квазар, наблюдаемый исследователями, J2054-0005, имеет очень большое красное смещение — он и Земля, по-видимому, очень быстро удаляются друг от друга.
«J2054-0005 — один из самых ярких квазаров в далекой Вселенной, поэтому мы решили выбрать этот объект как превосходного кандидата для изучения мощных истечения», — говорит Хашимото.
Исследователи использовали ALMA, чтобы наблюдать истечение молекулярного газа из квазара. Будучи единственным телескопом в мире, обладающим чувствительностью и диапазоном частот для обнаружения истечения молекулярного газа в ранней Вселенной, ALMA сыграла ключевую роль в этом исследовании.
Говоря о методе, использованном в исследовании, Салак сказал: «Выходящий молекулярный газ (ОН) был обнаружен в процессе поглощения. Это означает, что мы не наблюдали микроволновое излучение, исходящее непосредственно от молекул ОН; вместо этого мы наблюдали излучение, исходящее от яркого квазара. — а поглощение означает, что молекулы ОН поглотили часть излучения квазара. Таким образом, это было похоже на обнаружение присутствия газа, увидев «тень», которую он отбрасывает перед источником света».
![Отток молекулярного газа из квазара включает гидроксил (OH) (вверху). Из-за движения молекулярного газа к наблюдателю пик OH в спектре поглощения (пунктирная синяя линия внизу) появляется на более короткой длине волны (сплошная синяя линия) — явление, известное как эффект Доплера. Фото: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) с изменениями на основе Dragan Salak, et al. Астрофизический журнал. 1 февраля 2024 г. Газ на бегу: ALMA обнаружила тень молекулярного истечения из квазара, когда Вселенной было меньше миллиарда лет](/wp-content/uploads/2024/02/gas-on-the-runalma-spo-2.jpg)
Отток молекулярного газа из квазара включает гидроксил (OH) (вверху). Из-за движения молекулярного газа к наблюдателю пик OH в спектре поглощения (пунктирная синяя линия внизу) появляется на более короткой длине волны (сплошная синяя линия) — явление, известное как эффект Доплера. Фото: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) с изменениями на основе Dragan Salak, et al. Астрофизический журнал. 1 февраля 2024 г.
Результаты этого исследования являются первым убедительным доказательством того, что мощные истечения молекулярного газа из галактик-хозяев квазаров существуют и влияют на эволюцию галактик в раннем космическом возрасте.
«Молекулярный газ — очень важная составляющая галактик, поскольку он является топливом для звездообразования», — заключает Салак. «Наши результаты показывают, что квазары способны подавлять звездообразование в родительских галактиках, выбрасывая молекулярный газ в межгалактическое пространство».
Информация от: Университетом Хоккайдо.