Міжнародна група астрономів за допомогою комплексу радіотелескопів ALMA зареєструвала катіон метилідину СН + в декількох далеких галактиках зі спалахами зіроутворення, що дозволило простежити процеси перенесення енергії в галактиках і виявити скупчення холодного газу навколо них. Наукова стаття опублікована в журналі коротко про неї розповідається в прес-релізі на сайті Європейської Південної обсерваторії.
Галактики зі спалахами зореутворення є прекрасними природними лабораторіями з вивчення процесів освіти зірки, здатні за рік переробити в зірки понад 100 мас Сонця у вигляді газу і пилу. Однією з важливих проблем, що потребують вирішення, є визначення механізмів постачання матеріалу для майбутніх зірок з середовища, що оточує галактику, до її центральної частини. Катіон метилідину CH + є найбільш корисною молекулою для таких досліджень, оскільки вимагає великих енерговитрат для освіти, хімічно активний, і, як наслідок, короткоживуч і може переміщатися лише на невеликі відстані від місць своєї освіти. Його присутність вказує на дисипацію механічної енергії або сильне ультрафіолетове випромінювання і дозволяє простежити перенесення енергії всередині галактики і в її околицях.
За допомогою комплексу ALMA вчені спостерігали за шістьма далекими (зі значеннями червоних зміщень близьких до 2,5) галактиками зі спалахами зіроутворення. У спектрах п'яти з них були виявлені лінії випромінювання і поглинання CH +. Дані по просторовому розподілу катіону виявили наявність ударних хвиль, що виникають через швидкі і гарячі потоки частинок (галактичних вітрів) з областей зіроутворення всередині галактик, які викидають речовину геть. Через турбулентні рухи всередині цих потоків частина викинутої речовини залишається в галактиці і утворює гігантські області, заповнені турбулентним, холодним (з температурою близько 100 Кельвін), розрідженим, молекулярним газом, які простягаються більш ніж на 30000 світлових років від центрів зореутворення. Ці області є своєрідними «резервуарами» речовини, необхідної для утворення нових зірок. Механічна енергія газу запасається в турбулентності і, в кінцевому підсумку, розсіюється при низькій температурі, а не переходить в теплову енергію, що веде до утворення гарячого газу.
Виходить, що турбулентні процеси компенсують негативну роль галактичних вітрів і відіграють ключову роль в активізації і підтримці фази бурхливого зіроутворення в галактиках, що досить незвично. Варто відзначити, що області з турбулентним холодним газом не можуть поповнюватися тільки за рахунок гарячих галактичних вітрів - потрібні додаткові джерела газу, що утворюються, наприклад, при злитті галактик.
Раніше ми розповідали про те, як астрономи за допомогою ALMA знайшли гніздо молодих галактик в павутині темної матерії, виявили «інгредієнти життя» поблизу сонцеподібної зірки і «зважили» надмасивну чорну діру з рекордною точністю.