De supermassiva svarta hålen i mitten av många galaxer verkar ha ett stort inflytande på deras utveckling. Detta händer under en fas där det svarta hålet förbrukar materialet i galaxen där det finns i mycket hög hastighet, växer i massa när den gör det. Under denna fas, galaxen har en aktiv galaktisk kärna (AGN).

Effekten som denna aktivitet har på värdgalaxen kallas AGN-feedback, och en av dess egenskaper är galaktiska vindar:Detta är gas från galaxens centrum som drivs ut av den energi som frigörs av den aktiva kärnan. Dessa vindar kan nå hastigheter på upp till tusentals kilometer per sekund, och i de mest energiska AGN, till exempel, kvasarerna, som kan rensa ut galaxernas centrum och hindrar bildandet av nya stjärnor. Det har visat sig att utvecklingen av stjärnbildningen över kosmologiska tidsskalor inte kan förklaras utan att det finns en regleringsmekanism.

För att studera dessa vindar i kvasarer, EMIR infraröd spektrograf på Gran Telescopio Canarias (GTC) användes. EMIR utvecklades vid Instituto de Astrofísica de Canarias och är designat för att studera de coolaste och mest avlägsna objekten i universum genom att analysera infrarött ljus. Sedan juni 2016 har detta installerats i fokus för GTC, efter att ha gått igenom en uttömmande testfas i verkstäderna i Instrument Division på IAC:s högkvarter i La Laguna.

Data som erhållits sedan dess har använts för att producera flera vetenskapliga artiklar varav den senaste är en studie av den mörka kvasaren J1509+0434, publiceras idag i tidningen Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society Letters och producerad av ett internationellt team ledd av IAC-forskaren Cristina Ramos Almeida. Denna kvasar finns i lokaluniversum och är en analog till de mer avlägsna och mycket fler kvasarer där AGN-återkoppling måste påverka bildandet av nya stjärnor på ett stort sätt.

"EMIR har tillåtit oss att studera vindarna av joniserad och molekylär gas från denna kvasar genom att använda det infraröda området. Denna analys är mycket viktig eftersom de inte alltid visar liknande egenskaper, som berättar en hel del om hur dessa vindar produceras och hur de påverkar deras värdgalaxer, " förklarar Ramos Almeida. Studiet av denna och andra lokala kvasarer kommer att tillåta oss att förstå vad som hände i galaxer när de var yngre och när de bildade sina strukturer som vi ser idag.

Baserat på de nya uppgifterna som erhållits med EMIR, teamet har upptäckt att den joniserade vinden är snabbare än den molekylära vinden, når hastigheter upp till 1, 200 km/s. Dock, det skulle vara den molekylära vinden som tömmer galaxens gasreservoarer (upp till 176 solmassor per år). "Nya observationer med ALMA kommer att låta oss bekräfta denna uppskattning, " förklarade José Acosta Pulido, en forskare vid IAC och medförfattare till denna studie.

Nästa steg är att observera ett komplett prov av mörka närliggande kvasarer med EMIR för att studera deras joniserade och molekylära vindar. Vi vill också undersöka stjärnpopulationerna i deras värdgalaxer. Detta kommer att tillåta oss att bekräfta effekten av AGN-feedback på galaxernas utveckling direkt.