Вчені виявили зв’язок між переробкою вуглеводневого пилу та еволюцією галактик

Вуглеводневий пил — це один з основних видів пилу, що знаходиться в міжзоряному просторі. Вона складається зі складних молекул, що включають поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАУ) і аліфатичні вуглеводні. ПАУ — це сполуки, що містять кілька бензольних кілець, а аліфатичні вуглеводні — це сполуки, в яких атоми вуглецю пов’язані один з одним ланцюжками або кільцями без бензольних кілець.

Вчені вважають, що вуглеводневий пил може змінюватися під впливом радіації або ударних хвиль у міжзоряному середовищі, проте точні механізми цього процесу досі не повністю вивчені.

Щоб краще зрозуміти, як відбувається переробка вуглеводневого пилу, група астрофізиків досліджувала 138 галактик, у яких активно утворюються зірки, і які відносно близько до нас (на відстані менше 3 мільярдів світлових років).

Вчені використовували дані, отримані за допомогою космічного телескопа AKARI, що дозволяє вивчати об’єкти в інфрачервоному діапазоні. Зокрема, проаналізували спектри цих галактик у діапазоні довжин хвиль від 2,5 до 5 мкм. Ці дані дозволили виділити світності, пов’язані з ароматичними та аліфатичними компонентами вуглеводневого пилу. Ароматичні компоненти випромінюють світло на довжині хвилі 3,3 мкм, а аліфатичні на довжинах хвиль від 3,4 до 3,6 мкм.

Крім того, автори роботи використовували дані фотометрії, отримані за допомогою телескопів AKARI, WISE та IRAS, щоб оцінити загальну інфрачервону світність цих галактик (LIR) і напруженість поля випромінювання в них.

Результати показали, що галактики з більш високою загальною інфрачервоною світністю, як правило, мають більш низьке співвідношення між аліфатичних та ароматичних компонентів. Це може вказувати на те, що в таких галактиках аліфатичні компоненти руйнуються швидше за ароматичні.

Вчені також виявили, що існує зворотна залежність між співвідношенням світимостей аліфатичних та ароматичних компонентів та напруженістю поля випромінювання. Це означає, що в галактиках із сильнішим полем випромінювання аліфатичні компоненти руйнуються швидше, ніж у галактиках зі слабшим полем випромінювання. Крім того, виявлено, що галактики, що знаходяться в процесі злиття, мають більш низьке співвідношення між аліфатичних і ароматичних компонентів світильниками, ніж інші галактики.

Ці результати дозволяють припустити, що вуглеводневий пил переробляється під впливом радіації та ударних хвиль у міжзоряному середовищі. Зокрема, аліфатичні компоненти, які хімічно менш стійкі, ніж ароматичні, руйнуються швидше за умов сильного поля випромінювання та ударних хвиль, що виникають при злитті галактик.

Це дослідження допомагає краще зрозуміти процеси, що відбуваються в міжзоряному середовищі, та їх вплив на еволюцію галактик. Результати аналізу можуть бути корисними для подальших досліджень в галузі астрофізики та космології, а також для розробки більш точних моделей формування та еволюції галактик.