Телескоп ALMA обнаружил умеренную область вокруг сверхмассивной черной дыры

Команда исследователей под руководством Шуро Такано из Национальной астрономической обсерватории Японии (НАОЯ) и Таку Накажима из Нагойского университета проводили наблюдения с помощью телескопа ALMA за спиральной галактикой М77, располагающейся в созвездии Кита и находящейся на расстоянии 47 млн световых лет.

Известно, что галактика М77 имеет активное галактическое ядро (АГЯ), расположенное в центре, которое окружено кольцом звездообразования радиусом 3500 световых лет. Поскольку команда исследователей, используя 45-метровый радиотелескоп в обсерватории Нобеяма НАОЯ, уже изучила радиодиапазон различных молекулярных излучений в этой галактике, они продолжили свои исследования на телескопе ALMA с целью обнаружения различий в химическом составе между областью АГЯ и областью звездообразования. Наблюдения, проведенные с помощью телескопа ALMA, позволили точно определить расположение девяти типов молекул в около ядерных дисках (ОЯД) и в областях звездообразования. В этом наблюдении было задействовано только 16 антенн, что составляет около 1/40 части общего количества антенн телескопа ALMA.

Результаты наблюдений показывают, что молекулярное распределение различается в соответствии с типом молекулы. В то время как моно оксид углерода распределен, главным образом, в кольце звездообразования, другие пять типов молекул, включая сложные органические молекулы, такие как цианоацетилен, ацетонитрил сконцентрированы в ОЯД. Вместе с тем, сероуглерод и метанол равномерно распределены в обеих областях.

Накажима говорит, что обнаружить такие соединения, как ацетонитрил и цианоацетилен, имеющие в своем составе большое количество атомов, сконцентрированными в ОЯД, было для них довольно неожиданно.

Сверхмассивная черная дыра расположенное в АГЯ разрушает окружающее пространство, в силу собственной гравитации и, таким образом, формирует диск вокруг себя. Этот диск разогревается до высоких температур и испускает мощные потоки Х-лучей или УФ фотонов.

Предполагалось, что в ОЯД создаются очень суровые условия для существования органических молекул. Тем не менее, наблюдения, проведенные с помощью телескопа ALMA, доказывают обратное, т.е. органические молекулы находятся в большом количестве именно в ОЯД.

Команда исследователей допускает, что органические молекулы остаются неповрежденными в ОЯД, по причине большого количества газа, который создает своего рода щит от Х-лучей и УФ фотонов, в то время как органические молекулы не могут существовать, находясь под действием сильного излучения УФ фотонов, т.е. в области звездообразования, где плотность газа намного меньше в сравнении с ОЯД.

Эти результаты являются важным шагом, позволяющим изучить структуру, измерить температуру и плотность газа окружающего АГЯ.