La galaxie Markarian 231, le quasar le plus proche de la Terre, vu par le télescope spatial Hubble. La galaxie est le produit d'une fusion entre deux galaxies. Les astronomes ont découvert les signatures des molécules ionisées OH+ et H2O+ dans son écoulement massif et soutiennent que les rayons cosmiques induits par les chocs sont responsables de leur ionisation. Crédit :NASA, ESA, l'équipe Hubble Heritage Team STScI/AURA-ESA/Hubble Collaboration, et A. Evans Université de Virginie, Charlottesville/NRAO/Université Stony Brook
Il y a un processus à l'œuvre dans la plupart des galaxies qui affecte à la fois la masse centrale du trou noir ainsi que la structure de vitesse globale et la luminosité de la galaxie. Les astronomes soupçonnent qu'une rétroaction quelconque est impliquée, et un mécanisme populaire est l'écoulement de gaz. L'écoulement épuiserait une galaxie de la matière première nécessaire à la fois à la fabrication de nouvelles étoiles et à l'amélioration de la masse du trou noir.
La première preuve d'écoulements moléculaires a été découverte par un satellite infrarouge il y a une vingtaine d'années :la molécule OH montrait des mouvements d'écoulement de milliers de kilomètres par seconde dans ses raies d'émission dans l'infrarouge lointain. L'observatoire spatial Herschel a récemment suivi ces détections dans les moindres détails, constatant que dans certains cas extrêmes, de puissants flux sortants transportent plus d'un millier de masses solaires par an et ont la puissance de cent milliards de soleils - quelques pour cent de l'énergie lumineuse totale de la galaxie.
les astronomes du CfA Eduardo Gonzalez-Alfonso, Matt Ashby, et Howard Smith ont maintenant découvert que la molécule ionisée OH+ trace du gaz chaud dans ces écoulements et aussi (probablement) depuis le tore de matériau censé sonner le trou noir. Les scientifiques ont dirigé une équipe qui a réduit et modélisé trois raies infrarouges lointaines de OH+ et l'une des molécules d'eau ionisée H2O+ dans la galaxie Markarian 231. Les raies confirment une grande partie des diagnostics des analyses de gaz moléculaire neutre; le résultat le plus curieux, cependant, était l'énorme abondance de la matière ionisée, près de 10 % du gaz neutre.
Les scientifiques sont incapables d'expliquer la présence d'autant de matière ionisée ni avec de la chaleur, étoiles émettant des ultraviolets ou avec des rayons X - cela nécessite dix mille fois l'excitation qui est présente dans la galaxie de la Voie lactée. Ils soutiennent plutôt que les rayons cosmiques sont responsables, dynamisé par l'accélération répétée des fronts de choc provenant de la formation d'étoiles ou de processus similaires. Une implication supplémentaire est que de forts chocs doivent être actifs dans la galaxie et devraient être responsables d'autres phénomènes observables comme le chauffage d'autres gaz.
