Des observations à l'aide du télescope de 30 mètres de l'IRAM et de l'interféromètre NOEMA ont révélé la présence d'oxygène moléculaire dans Markarian 231, le quasar connu le plus proche. La découverte, détaillé dans un article publié sur le serveur de préimpression arXiv, pourrait être crucial pour mieux comprendre les propriétés du gaz moléculaire dans cet objet.

Alimenté par des trous noirs supermassifs (SMBH), quasars, ou les objets quasi-stellaires (QSO) sont des noyaux galactiques actifs extrêmement lumineux (AGN) avec des luminosités jusqu'à des milliers de fois supérieures à celle de la Voie lactée. La plupart des quasars sont connus pour éjecter d'énormes quantités de matière dans leurs galaxies hôtes. D'où, la détection et l'observation de tels flux pourraient fournir des indications importantes sur l'évolution des galaxies.

Les études de l'oxygène et de sa chimie dans les nuages ​​interstellaires sont cruciales pour faire progresser nos connaissances sur les gaz moléculaires, car c'est le troisième élément le plus abondant dans l'univers. Cependant, de telles études sont difficiles, comme, en raison de l'atténuation de l'atmosphère terrestre, il est impossible d'observer des raies d'hydrogène moléculaire (O 2 ) des objets galactiques à proximité de leurs fréquences de repos depuis le sol. Le problème disparaît en étudiant O 2 lignes dans des sources extragalactiques, car ils sont décalés vers le rouge en s'éloignant de l'atténuation de l'atmosphère terrestre, et peut donc être observé avec des instruments au sol.

Situé à quelque 581 millions d'années-lumière, Markarian 231 (ou Mrk 231 en abrégé) est le QSO connu le plus proche et l'ULIRG (Ultra-Luminous InfraRed Galaxy) le plus lumineux de l'univers local. Le quasar présente des écoulements moléculaires à grande vitesse, ainsi que des émissions millimétriques de monoxyde de carbone (CO), et est observé dans les traceurs de gaz denses. En tout, les propriétés de Mrk 231 en font une excellente cible pour rechercher des émissions extragalactiques d'O2.

Les astronomes dirigés par Junzhi Wang de l'Observatoire astronomique de Shanghai en Chine, a effectué des observations approfondies vers Mrk 231 en août 2015 et décembre 2017, avec IRAS et NOEMA. En conséquence, l'émission d'oxygène moléculaire a été identifiée à partir de la source.

"Nous rapportons la détection d'une caractéristique d'émission au niveau 12σ avec une largeur de ligne FWHM d'environ 450 km/s vers l'objet quasi-stellaire le plus proche, QSO Mrk 231. Basé sur des observations avec le télescope IRAM 30 m et l'interféromètre NOEMA, le 1 1 -1 0 la transition de l'oxygène moléculaire est l'origine probable de la raie avec une fréquence de repos proche de 118,75 GHz, " ont expliqué les astronomes.

L'O 2 l'émission a été localisée à quelque 32, 600 années-lumière du centre de Mrk 231. La vitesse du flux intégré de l'émission d'oxygène moléculaire a été mesurée à 0,88 K km/s, ce qui correspond à 4,4 Jy km/s. Il a été constaté que le flux d'O détecté 2 l'émission est comparable à celle d'une aile rouge de monoxyde de carbone précédemment détectée en 2012, soit environ 2,32 Jy km/s.

Les chercheurs supposent que l'O 2 l'émission dans Mrk 231 peut être causée par l'interaction entre le flux moléculaire dirigé par l'AGN et les nuages ​​moléculaires du disque externe. Ils ont ajouté que l'asymétrie dans la distribution spatiale et de la vitesse de O 2 émission, peut être attribuée à la géométrie du gaz moléculaire dans le quasar et à l'asymétrie du flux moléculaire de l'AGN central.

"La vitesse de l'O 2 l'émission dans Mrk 231 coïncide avec l'aile rouge vue dans l'émission de CO, suggérant qu'il est associé au gaz moléculaire sortant, situé principalement à une dizaine de kilomètres de l'AGN central, " ont conclu les astronomes.

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