Une image Hubble proche infrarouge du lumineux, galaxie spirale barrée ESO320-G030. Les observations infrarouges et la modélisation de plus d'une douzaine d'espèces moléculaires en son centre révèlent des afflux massifs de gaz vers une région nucléaire subissant une explosion de formation d'étoiles et dominée par trois composants, un petit noyau chaud, un disque, et une enveloppe extérieure. Crédit :NASA/HST ; Alonso-Herrero et al.
Une barre galactique est la structure approximativement linéaire des étoiles et du gaz qui s'étend à travers les régions internes de certaines galaxies. La barre s'étend d'un bras en spirale intérieur, dans toute la région nucléaire, à un bras de l'autre côté. Trouvé dans environ la moitié des galaxies spirales, dont la Voie Lactée, les barres sont censées canaliser de grandes quantités de gaz dans les régions nucléaires, avec des conséquences profondes pour la région, notamment des sursauts de formation d'étoiles et la croissance rapide du trou noir supermassif au centre. Quasars, par exemple, ont été suggérés comme l'un des résultats de ce type d'activité. Finalement, cependant, rétroaction de tels événements énergétiques (supernovae, par exemple) met fin à l'afflux et bloque la croissance du trou noir. La façon dont les barres et les afflux de gaz se forment et évoluent n'est pas bien comprise - on pense que les fusions de galaxies jouent un rôle - pas plus que les propriétés physiques des noyaux galactiques qui accumulent encore activement du gaz. Une difficulté sérieuse est que la poussière dans le matériau dense autour du noyau est opaque au rayonnement optique et, dépendant en partie de la géométrie, peut obscurcir les observations. Les mesures de longueur d'onde infrarouge et submillimétrique qui peuvent scruter la poussière offrent la meilleure voie à suivre.
Le lumineux, la galaxie barrée ESO 320-G030 est à environ cent cinquante millions d'années-lumière et ne montre aucun signe de fusion, pourtant cette galaxie a une barre longue de près de soixante mille années-lumière, ainsi qu'une seconde barre environ dix fois plus petite perpendiculairement à celle-ci. Cette galaxie montre une forte activité de formation d'étoiles dans la région nucléaire, mais aucune preuve claire d'un noyau actif, peut-être à cause de la forte extinction. La galaxie est également vue avec du gaz entrant (et des preuves de sorties simultanément), ce qui en fait un prototype proche d'isolé, galaxies à évolution rapide entraînées par leurs barres.
les astronomes du CfA Eduardo Gonzalez-Alfonso, Matt Ashby, et Howard Smith a dirigé un programme de spectroscopie infrarouge lointain Herschel de cet objet couplé à des observations submillimétriques ALMA du gaz. En modélisant soigneusement les formes des raies d'absorption infrarouge de l'eau et plusieurs de ses variations ionisées et isotopiques, avec quinze autres espèces moléculaires dont l'ammoniac, OH et NH, ils concluent qu'une explosion nucléaire d'environ vingt masses solaires d'étoiles par an est soutenue par un afflux de gaz avec une courte durée de vie (vingt millions d'années). Ils trouvent des preuves de trois composants structurels :une enveloppe d'environ cinq cents années-lumière de diamètre, un disque circumnucléaire dense d'environ cent vingt années-lumière de rayon, et un noyau compact ou tore de quarante années-lumière et caractérisé par sa poussière très chaude. Ces trois composants sont responsables d'environ 70 % de la luminosité de la galaxie. Bien que l'ESO 320-G030 soit un exemple exceptionnel, étant à la fois lumineux et proche, les résultats suggèrent que des structures nucléaires complexes similaires, avec des entrées et des sorties, peut être commun dans les galaxies lumineuses de l'univers le plus éloigné, y compris celles de son époque la plus active de formation d'étoiles.