Углеводородная пыль — это один из основных видов пыли, находящейся в межзвёздном пространстве. Она состоит из сложных молекул, включающих в себя полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) и алифатические углеводороды. ПАУ — это соединения, содержащие несколько бензольных колец, а алифатические углеводороды — это соединения, в которых атомы углерода связаны друг с другом цепочками или кольцами без бензольных колец.
Учёные считают, что углеводородная пыль может изменяться под воздействием радиации или ударных волн в межзвёздной среде, однако точные механизмы этого процесса до сих пор не полностью изучены.
Чтобы лучше понять, как происходит переработка углеводородной пыли, группа астрофизиков исследовала 138 галактик, в которых активно образуются звёзды, и которые находятся относительно близко к нам (на расстоянии менее 3 миллиардов световых лет).
Учёные использовали данные, полученные с помощью космического телескопа AKARI, который позволяет изучать объекты в инфракрасном диапазоне. В частности, проанализировали спектры этих галактик в диапазоне длин волн от 2,5 до 5 мкм. Эти данные позволили выделить светимости, связанные с ароматическими и алифатическими компонентами углеводородной пыли. Ароматические компоненты излучают свет на длине волны 3,3 мкм, а алифатические — на длинах волн от 3,4 до 3,6 мкм.
Кроме того, авторы работы использовали данные фотометрии, полученные с помощью телескопов AKARI, WISE и IRAS, чтобы оценить общую инфракрасную светимость (LIR) этих галактик и напряжённость поля излучения в них.
Результаты показали, что галактики с более высокой общей инфракрасной светимостью, как правило, имеют более низкое соотношение между светимостями алифатических и ароматических компонентов. Это может указывать на то, что в таких галактиках алифатические компоненты разрушаются быстрее, чем ароматические.
Учёные также обнаружили, что существует обратная зависимость между соотношением светимостей алифатических и ароматических компонентов и напряжённостью поля излучения. Это означает, что в галактиках с более сильным полем излучения алифатические компоненты разрушаются быстрее, чем в галактиках с более слабым полем излучения. Кроме того, обнаружено, что галактики, находящиеся в процессе слияния, имеют более низкое соотношение между светимостями алифатических и ароматических компонентов, чем другие галактики.
Внизу: Примеры результатов подгонки SED для звездообразующих галактик: (a) IRG, (b) LIRG и (c) ULIRG. Источник: Tsubasa Kondo, astro-ph.GA
Эти результаты позволяют предположить, что углеводородная пыль перерабатывается под воздействием радиации и ударных волн в межзвёздной среде. В частности, алифатические компоненты, которые химически менее устойчивы, чем ароматические, разрушаются быстрее в условиях сильного поля излучения и ударных волн, возникающих при слиянии галактик.
Это исследование помогает лучше понять процессы, происходящие в межзвёздной среде, и их влияние на эволюцию галактик. Результаты анализа могут быть полезны для дальнейших исследований в области астрофизики и космологии, а также для разработки более точных моделей формирования и эволюции галактик.