Udstrømmende gas i ultraluminøse galakser

Galakser udvikler sig over milliarder af år delvist gennem aktiviteten af ​​stjernedannelse og deres supermassive nukleare sorte huller, og også ved fusioner med andre galakser. Nogle træk ved galakser, især de stærke korrelationer fundet mellem massen af ​​det centrale sorte hul og egenskaber som galaksehastighedsstruktur eller lysstyrke, antyde en grundlæggende sammenhæng mellem væksten af ​​det nukleare sorte hul og samlingen af ​​stjerner på global skala. Feedback af en eller anden art forventes derfor at forklare disse stramme sammenhænge, og astronomer har arbejdet på at identificere og studere det. Et fremtrædende forslag til feedback er tilstedeværelsen af ​​varm udstrømmende gas, drevet af nye stjerner, men som ville udtømme galaksen for det råmateriale, der er nødvendigt for at lave nye stjerner, og/eller for at forstærke det sorte huls masse.

I 1990'erne, det infrarøde rumobservatorium (ISO) opdagede beviser for varm gas i lysende galakser, molekylet OH, og det nylige Herschel Space Observatory fulgte op på disse detektioner med hastighedsopløste observationer af seks af de fremtrædende OH langt infrarøde linjer. CfA astronomer Eduardo Gonzalez-Alfonso, Matt Ashby, og Howard Smith ledede et team af forskere, der reducerede og modellerede de fire stærke linjer i fjorten ultra-lysende infrarøde galakser (ULIRG'er). Sættet af OH-linjer fra ULIRG'er er bemærkelsesværdigt ved, at de nogle gange forekommer i absorption, nogle gange i emission, og nogle gange med lidt af begge afhængigt af den særlige linje og hastighedskomponent. Mange af disse spektrale træk er karakteristiske for gas, der bevæger sig i en udstrømning, og teamet har udviklet en strålingsoverførselsmodel til at udlede den strømmende gass geometri og kinematik ud fra de komplekse linjeformer.

Forskerne rapporterer, at der faktisk er kraftige udstrømninger i disse ULIRG'er, nogle med mere end tusinde solmasser om året og kraften fra hundrede milliarder sole (nogle få procent af galaksens samlede lysenergi). Den typiske tid, det ville tage for denne gas at blive blæst ud af galaksen, er kun et par hundrede millioner år, og astronomerne konkluderer, at udstrømningen skal ske uregelmæssigt (ikke kontinuerligt), og er sandsynligvis bundet til den lige så tilfældige opblussende aktivitet af det centrale sorte hul, som igen kan kædes sammen med gasbevægelserne induceret af galaksefusioner.