Come terzo elemento più abbondante nell’universo dopo l’idrogeno e l’elio, l’ossigeno e la sua chimica nelle dense nuvole interstellari, sono essenziali per comprendere le proprietà del gas molecolare. Ricerche per l’emissione di O2 nella Via Lattea sono state condotte da alcuni satelliti in orbita, tra cui il Submillimeter Wave Astronomy Satellite (SWAS), Odin e Herschel.

Recenti osservazioni fatte usando il telescopio IRAM da 30 metri e l’interferometro NOEMA hanno rivelato la presenza di ossigeno molecolare in Markarian 231.

Situato a circa 581 milioni di anni luce di distanza, Markarian 231 (o Mrk 231 in breve) è il QSO più vicino noto e il più luminoso ULIRG (Ultra-Luminous InfraRed Galaxy) nell’universo locale. Il quasar presenta deflussi di velocità molecolare, proprio come un’emanazione millimetrica di monossido di carbonio (CO), ed è visibile in densi traccianti di gas. Tutto ciò che si sa sulle proprietà di Mrk 231, lo rendono un obiettivo singolare per la ricerca di espulsione extragalattica di O2.

Junzhi Wang dell’Osservatorio astronomico di Shanghai in Cina ha dichiarato: “Segnaliamo il rilevamento di una caratteristica di emissione a livello 12σ con una larghezza della linea FWHM di circa 450 km/s verso il quasi-stars object più vicino, QSO Mrk 231. Sulla base di osservazioni con il telescopio IRAM 30 m e l’interferometro NOEMA, la transizione 11-10 dell’ossigeno molecolare è la probabile origine della linea con frequenza vicino a 118,75 GHz“.

L’emissione di O2 è stata trovata esattamente a 32.600 anni luce dal centro di Mrk 231. Il flusso di velocità integrato della scarica molecolare di ossigeno è stato stimato in 0,88 K km/s, rispetto a 4,4 Jy km/s. È stato scoperto che il flusso dell’emissione di O2 riconosciuto è praticamente identico a quello di un’ala rossa di monossido di carbonio recentemente distinta nel 2012, che è di circa 2,32 Jy km / s.

Emissione di ossigeno molecolare in Mrk 231 osservata con il telescopio IRAM da 30 metri.  Credito: Wang et al., 2020.
Emissione di ossigeno molecolare in Mrk 231 osservata con il telescopio IRAM da 30 metri. Credits: Wang et al., 2020.

Secondo gli scienziati, l’emissione di O2 in Mrk 231 potrebbe essere causata dall’interazione tra il deflusso molecolare guidato da AGN e le nuvole molecolari del disco esterno. Hanno aggiunto che l’asimmetria nella distribuzione spaziale e della velocità dell’emissione di O2 potrebbe essere attribuita alla geometria del gas molecolare nel quasar e all’asimmetria del deflusso molecolare dall’AGN centrale.

Hanno osservato:“La velocità dell’emissione di O2 in Mrk 231 coincide con l’ala rossa vista nell’emissione di CO, suggerendo che è associata al gas molecolare in uscita, situato principalmente a circa dieci kpc di distanza dall’AGN centrale”.

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