Межзвёздная среда галактики Arp 220 отличается молекулярным разнообразием

Наблюдая за галактикой Arp 220, интернациональная группа астрономов зарегистрировала спектральные линии, соответствующие сразу 15 разным молекулам.

Arp 220, расположенная на красном смещении z = 0,018, классифицируется как сверхъяркая инфракрасная галактика. Она образовалась в результате слияния, свидетельством чего служит её двойное ядро, компоненты которого разнесены примерно на 0,98 угловой секунды. Газовые диски, имеющиеся у обоих ядер, вращаются в противоположные стороны.

Высокую инфракрасную светимость Arp 220 принято связывать с активным звездообразованием, аккрецией вещества на сверхмассивную чёрную дыру или некоей комбинацией этих двух факторов. К сожалению, оба ядра галактики скрыты слоем пыли, которая осложняет наблюдения даже на больших длинах волн и не позволяет собрать убедительные свидетельства в пользу той или иной гипотезы.

Авторы воспользовались возможностью изучить Arp 220 в миллиметровом диапазоне, в окне прозрачности земной атмосферы на 1,3 мм. Информацию собирал массив радиотелескопов Submillimeter Array, размещённый на вершине гавайского вулкана Мауна-Кеа. Общая ширина исследованной полосы частот составила 40 ГГц (202–242 ГГц).

На снятых спектрах астрономы отметили 73 линии, идентифицировав излучение 15 различных молекул. В эту группу вошли, к примеру, относительно сложные молекулы метанола CH3OH, пропина CH3CCH, ацетонитрила CH3CN, формальдегида H2CO, циклопропенилидена c-C3H2, цианоацетилена HC3N, изоциановой кислоты HNCO и кетена CH2CO, причём последний впервые был зарегистрирован вне пределов Млечного Пути. Кроме того, были обнаружены шесть изотопологов — молекул, отличающихся изотопным составом; как сообщается, найденные вариации цианоацетилена с включённым в состав изотопом 13С, вода H218O и моноксид кремния 29SiO также ранее не встречались за пределами Галактики.

Собранные данные, заметим, не содержат никаких следов существования чёрной дыры в Arp 220. Это не означает, что её там нет, но укрепляет позиции учёных, которые ассоциируют инфракрасное излучение галактики со вспышками звездообразования.

Полная версия отчёта будет опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics; препринт статьи можно скачать с сайта arXiv.