우리 은하의 끝에서 발견된 유기 분자를 가진 별 고치

가장 바깥쪽 은하에서 발견된 원시별에 대한 예술가의 개념적 이미지. 크레딧: 니가타 대학

천문학자들은 처음으로 가장 바깥쪽에 있는 은하로 알려진 우리 은하의 가장자리에서 새로 태어난 별과 그 주변의 복잡한 유기 분자 고치를 발견했습니다. 우리 우주의 숨겨진 화학적 복잡성을 드러낸 발견은 천체물리학 저널.

Niigata 대학(일본), Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics(대만), 일본 국립 천문대의 과학자들은 Atakama Large Millimeter/Sub Array(앨마) 칠레에서 가장 바깥쪽 은하에 위치한 WB89-789 지역에서 새로 태어난 별(원성)을 관찰했다. 최대 9개의 원자를 포함하는 복잡한 유기 분자를 포함하여 다양한 탄소, 산소, 질소, 황 및 규소 분자가 발견되었습니다. 그러한 원시별과 함께 화학적으로 풍부한 분자 가스의 고치는 우리 은하의 가장자리에서 처음 발견되었습니다.

ALMA 관찰은 메탄올(CH_삼OH) 및 에탄올(C₂시간₅OH), 메틸 포르메이트(HCOOCH_삼), 디메틸 에테르(CH_삼그리고_삼), 포름아미드(NH₂CHO), 프로파넨트릴(C₂시간₅CN) 등, 극단적인 외부 은하계의 원시 환경에서도. 이러한 복잡한 유기 분자는 더 큰 프리바이오틱 분자의 공급원료로 작용할 가능성이 높습니다.

위: ALMA로 발견한 최외곽 은하에 있는 원시성의 전파 스펙트럼. 아래: 원시별의 전파 방출 분포. 분진, 포름알데히드(H2CO), 에티닐 라디칼(CCH), 일황화탄소(CS), 일산화황(SO), 일산화규소(SiO), 아세토니트릴(CH3CN), 포름아미드(NH2CHO), 프로판니트릴(C2H5CN), 메틸 포메이트 (HCOOCH3), 에탄올(C2H5OH), 아세트알데히드(CH3CHO), 탈이온수(HDO) 및 메탄올(CH3OH)이 예로 표시됩니다. 오른쪽 하단 패널에는 주변 영역의 투톤 적외선 합성 이미지가 표시됩니다(2MASS 데이터 기준 빨간색: 2.16µm, 파란색: 1.25µm). 크레딧: ALMA(ESO/NAOJ/NRAO), T. Shimonishi(니가타 대학)

흥미롭게도, 새로 발견된 이 물체에서 복잡한 유기 분자의 상대적인 풍부함은 내부 은하의 유사한 물체에서 발견되는 것과 현저하게 유사합니다. 관측에 따르면 복잡한 유기 분자는 환경이 태양 주변과 매우 다른 우리 은하의 가장자리에서도 비슷한 효율로 형성됩니다.

우리 은하의 바깥 부분에는 은하 형성 초기에 존재했던 원시 환경이 여전히 존재하는 것으로 믿어집니다. 예를 들어, 가장 바깥쪽에 있는 은하의 환경적 특성, 예를 들어 중원소의 양이 적고, 나선팔의 섭동이 거의 없거나 전혀 없는 것은 우리가 현재 태양계 주변에서 볼 수 있는 것과 크게 다릅니다. 고유한 특성으로 인해 극외은하는 과거 은하 환경에서 별 형성과 성간 매질을 연구하는 데 훌륭한 실험실입니다.

연구 논문의 주저자인 일본 니가타 대학의 천문학자인 Takashi Shimonishi는 “ALMA를 사용하여 우리 은하의 가장자리에서 형성 중인 별과 그 주변의 분자 고치를 볼 수 있었습니다.”라고 말했습니다. “놀랍게도, 가장 바깥쪽 은하의 원시 환경에는 다양한 복잡한 유기 분자가 풍부합니다. 화학 복합체 형성을 위한 성간 조건은 우주의 초기 역사 이후로 지속되었을 수 있습니다.”라고 Shimonishi는 덧붙입니다.

“이러한 관찰은 복잡한 유기 분자가 우리 은하의 외부 영역과 같은 저금속 환경에서도 효율적으로 형성될 수 있음을 보여주었습니다. 이 발견은 우주에서 복잡한 유기 분자가 형성되는 방식을 이해하기 위한 중요한 퍼즐 조각을 제공합니다”라고 Kenji Fruya는 말합니다. , 일본 국립 천문대의 천문학자이자 논문의 공동 저자입니다.

그러나 이러한 화학적 복잡성이 은하의 바깥 부분에 흔한 것인지는 아직 명확하지 않습니다. 복잡한 유기 분자는 그 중 일부가 우주에서 형성된 프리바이오틱 분자에 부착되어 있기 때문에 특히 중요합니다. 연구팀은 앞으로 더 많은 별이 생성되는 지역을 관찰할 계획이며, 우리 태양계에서 볼 수 있는 화학적으로 풍부한 시스템이 우주 역사 전반에 걸쳐 어디에나 존재하는지 여부를 명확히 하기를 희망합니다.

참조: “극단적 외부 은하에서 뜨거운 분자 핵 발견” 시모니시 다카시, 이즈미 나츠코, 후루야 겐지, 야스이 치카코 저, 2021년 12월 1일 여기에서 사용 가능 천체물리학 저널.
DOI: 10.3847 / 1538-4357 / ac289b

이 작품은 일본 과학 진흥 학회(19H05067, 21H00037, 21H01145)의 보조금으로 지원됩니다.