Ioniserede molekyler sporer galaktiske udstrømninger

Der er en proces i gang i de fleste galakser, der påvirker både det centrale sorte huls masse såvel som galaksens globale hastighedsstruktur og lysstyrke. Astronomer har mistanke om, at feedback af en eller anden art er involveret, og en populær mekanisme er udstrømmende gas. Udstrømningen ville udtømme en galakse af det råmateriale, der er nødvendigt både til at lave nye stjerner og til at øge det sorte huls masse.

De første beviser for molekylære udstrømninger blev opdaget af en infrarød satellit for omkring tyve år siden:molekylet OH viste udstrømmende bevægelser på tusindvis af kilometer i sekundet i sine fjerne infrarøde emissionslinjer. Herschel Space Observatory fulgte for nylig op disse påvisninger meget detaljeret, finder ud af, at kraftige udstrømninger i nogle ekstreme tilfælde bærer over tusinde solmasser om året og har en kraft af hundrede milliarder sole - nogle få procent af galaksens samlede lysenergi.

CfA astronomer Eduardo Gonzalez-Alfonso, Matt Ashby, og Howard Smith har nu opdaget, at det ioniserede molekyle OH+ sporer varm gas i disse udstrømninger og også (sandsynligvis) fra torusen af ​​materiale, der menes at ringe til det sorte hul. Forskerne ledede et hold, der reducerede og modellerede tre langt infrarøde linjer af OH+ og et af det ioniserede vandmolekyle H2O+ i galaksen Markarian 231. Linierne bekræfter meget af diagnostikken fra analyserne af neutral molekylær gas; det mest besynderlige resultat, imidlertid, var den enorme overflod af det ioniserede materiale, næsten 10 % af den neutrale gas.

Forskerne er hverken i stand til at forklare tilstedeværelsen af ​​så meget ioniseret materiale med varmt, ultraviolet-emitterende stjerner eller med røntgenstråler - det kræver ti tusind gange den excitation, der er til stede i Mælkevejsgalaksen. De argumenterer i stedet for, at kosmiske stråler er ansvarlige, aktiveres af gentagen acceleration i stødfronter fra stjernedannelse eller lignende processer. En yderligere implikation er, at stærke stød skal være aktive i galaksen og burde have været ansvarlige for andre observerbare fænomener som opvarmning af anden gas.