Astronomowie byli zaskoczeni, kiedy po raz pierwszy udało im się wykryć tlen poza naszą galaktyką Drogi Mlecznej. Tlen cząsteczkowy został zidentyfikowany ponad pół miliarda lat świetlnych od Ziemi. To dopiero trzecie takie wykrycie poza Układem Słonecznym i pierwsze poza Drogą Mleczną.
Tlen jest trzecim najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem we Wszechświecie, ustępując tylko wodór i helowi. Odkrycia dokonano za pomocą szczegółowych obserwacji w kierunku galaktyki Markarian 231 przy użyciu 30-metrowego teleskopu IRAM i NOEMA.
Chemia tlenu i jego obłok w obłokach międzygwiazdowych mają kluczowe znaczenie dla zrozumienia roli gazu cząsteczkowego w galaktykach. Jednak pomimo wielokrotnych poszukiwań, ogólnie rzecz biorąc, występuje zaskakujący brak cząsteczek tlenu. Oto, co zauważył zespół astronomów, który dokonał tego odkrycia, kierowany przez dr Junzhi Wanga z Chińskiej Akademii Nauk:
„Oznacza to, że nadal nie ma pełnego obrazu chemii tlenu w różnych ośrodkach międzygwiazdowych”.
Wcześniej zidentyfikowano inne miejsce, w którym odkryto tlen cząsteczkowy – Mgławicę Oriona. Sugerowano, że tlen jest związany z wodorem w postaci lodu wodnego przylegającego do cząstek kosmicznego pyłu.
Ale Mgławica Oriona jest obszarem formowania się gwiazd i być może intensywne promieniowanie bardzo gorących młodych gwiazd sublimuje lód wodny i rozszczepia cząsteczki, uwalniając tlen.
Jednocześnie galaktyka Markarian 231, znajdująca się w odległości około 561 milionów lat świetlnych, jest zupełnie inna. Galaktyka zasilana jest przez kwazar emitujący światło z jądra galaktycznego z aktywną supermasywną czarną dziurą w środku.
Astronomowie uważają, że Markarian 231 może mieć dwie aktywne supermasywne czarne dziury w centrum, krążące wokół siebie. Aktywne jądro galaktyki prowadzi do wypływu cząsteczek, tworząc ciągłe eksplozje, które mogą uwalniać tlen z wody w chmurach molekularnych.
Wypływ molekularny do Markarian 231 jest szczególnie wysoki, więc dr Wang i jego zespół zwrócili tam swoje „oczy” w tym celu i szukali tlenu i nie pomylili się. Korzystając z 30-metrowego radioteleskopu IRAM w Hiszpanii, naukowcy obserwowali galaktykę przez cztery dni na kilku długościach fal. Uzyskane dane wykazały widmową sygnaturę tlenu, która spowodowała pewien rodzaj szoku.
Dzięki szczegółowym obserwacjom w kierunku Markariana 231 za pomocą 30-metrowego teleskopu IRAM i NOEMA, naukowcy po raz pierwszy wykryli emisję tlenu cząsteczkowego w zewnętrznej galaktyce. Wykryta emisja O2 została wykryta w regionach położonych około 32 615 lat świetlnych od centrum galaktyki Markarian 231. Według naukowców może to być spowodowane interakcją między aktywnym przepływem molekularnym, kontrolowanym przez jądro galaktyki, a obłokami molekularnymi zewnętrznego dysku.
