Les noyaux de la plupart des galaxies hébergent des trous noirs supermassifs contenant des millions à des milliards de masses solaires de matière. Les environnements immédiats de ces trous noirs comprennent généralement un tore de poussière et de gaz et, au fur et à mesure que la matière tombe vers le trou noir, le gaz rayonne abondamment à toutes les longueurs d'onde. Bien que les modèles de ces noyaux galactiques actifs (AGN) fonctionnent assez bien, il est difficile d'obtenir des preuves directes des structures internes d'AGN parce qu'elles sont si éloignées et que leurs dimensions ne seraient que de quelques dizaines à des centaines d'années-lumière.

L'astronome CfA David Wilner et ses collègues ont utilisé le télescope millimétrique ALMA pour étudier l'AGN le plus proche, 220 arpents, qui serait particulièrement actif après avoir récemment fusionné avec une autre galaxie. Les deux noyaux fusionnés sont distants d'environ 1200 années-lumière, et chacun a un disque rotatif de gaz moléculaire de quelques centaines d'années-lumière. Une formation d'étoiles vigoureuse est évidente dans la région ainsi qu'au moins un écoulement moléculaire déduit des grandes vitesses observées. Mais il existe de nombreux problèmes structurels non résolus concernant ces régions intérieures, y compris la façon dont le gaz s'écoule vers, de, et entre les deux noyaux de fusion et précisément quelles sous-régions sont responsables des sources de luminosité dominantes. Les astronomes ont utilisé ces observations millimétriques à haute résolution pour aborder ces questions parce que la poussière épaisse, qui bloque une grande partie de la vue à des longueurs d'onde plus courtes, est relativement transparent dans ces bandes.

Les scientifiques sont capables de résoudre la structure d'émission continue des deux noyaux individuels en ses composants de poussière et de gaz chaud. Ils rapportent que chaque noyau a deux composantes concentriques, les plus gros probablement associés à des disques starburst activés d'une manière ou d'une autre par les trous noirs; les plus petits, une taille d'environ 60 années-lumière, contribuent jusqu'à 50% de la luminosité submillimétrique, près du double des estimations précédentes. En fait, l'un des noyaux à lui seul a une luminosité d'environ trois mille milliards de soleils, plus grande que l'émission totale des autres AGN, sans parler du volume relativement faible qui le produit. Les cœurs de l'Arp220 semblent également en avoir un troisième, caractéristique linéaire étendue qui pourrait représenter l'écoulement vu auparavant uniquement dans les données spectroscopiques (vitesse).