A volte grandi quantità di gas vengono incanalate nelle regioni nucleari di una galassia, con profonde conseguenze. Il gas innesca l'attività starburst e può anche alimentare il buco nero supermassiccio, convertendolo in un nucleo galattico attivo (AGN); infatti si pensa che i buchi neri supermassicci nell'AGN guadagnino la maggior parte della loro massa in questi eventi di accrescimento. Infine, pressione verso l'esterno delle supernove, shock, e/o l'attività AGN interrompe l'afflusso. Si pensa che le fusioni di Galaxy siano un meccanismo in grado di innescare questi massicci afflussi interrompendo il mezzo. Una causa meno drammatica può derivare da flussi di gas indotti da una combinazione di rotazione galattica e instabilità gravitazionali generate dalle barre galattiche, le strutture centrali allungate (composte da stelle) che si trovano in numerose galassie a spirale inclusa la Via Lattea.

Ciò che accade al gas in caduta quando incontra una regione nucleare è poco compreso perché l'oscuramento molto elevato attorno ai nuclei galattici rende difficili le osservazioni ottiche. Gli astronomi si sono quindi affidati ai dati delle osservazioni del lontano infrarosso e delle lunghezze d'onda submillimetriche che possono penetrare nella polvere, sebbene l'imaging con lunghezze d'onda più lunghe manchi tipicamente dell'elevata risoluzione spaziale necessaria. La spettroscopia a infrarossi è stato uno dei modi migliori per superare entrambe le difficoltà perché la radiazione non solo penetra nella polvere, i punti di forza e le forme delle righe spettrali possono essere modellati per dedurre anche piccole dimensioni e temperature, densità, e altre caratteristiche delle regioni emittenti.

CfA astronomi Eduardo Gonzalez-Alfonso, Matt Ashby, e Howard Smith hanno guidato un team che ha modellato gli spettri infrarossi del vapore acqueo dalla regione nucleare della galassia ultraluminosa ESO320-G030, a circa 160 milioni di anni luce di distanza, una galassia che emette circa cento volte più energia della Via Lattea. I dati sono stati ottenuti con l'Herschel Space Observatory e la struttura submillimetrica ALMA. Questa galassia non mostra segni di essere stata in una fusione, né mostra alcun segno di attività AGN, ma ha una struttura a barra centrale chiara e complessa e un gas in caduta che è stato precedentemente scoperto attraverso la spettroscopia a infrarossi.

Gli astronomi hanno osservato e modellato venti caratteristiche spettrali del vapore acqueo, linee diagnostiche sufficienti per modellare la complessità delle regioni emettitrici. I risultati positivi hanno richiesto un modello nucleare a tre componenti:un involucro caldo (circa 50 kelvin) di circa 450 anni luce di raggio all'interno del quale si trova un secondo componente, un disco nucleare di circa 130 anni luce di raggio, e infine un nucleo compatto molto più caldo (100 kelvin) di circa 40 anni luce di raggio. Questi tre componenti da soli emettono quasi il 70% della luminosità della galassia da uno starburst che produce circa 18 masse solari di stelle all'anno (la Via Lattea ha una media di circa una all'anno). Il tasso di afflusso di massa nella regione è all'incirca lo stesso della produzione di stelle:circa 18 masse solari all'anno. Oltre a queste conclusioni sulla regione nucleare, gli astronomi usano i loro risultati migliori per modellare con successo 17 altre specie molecolari (oltre all'acqua) osservate negli spettri del lontano infrarosso, comprese le molecole ionizzate e le molecole contenenti carbonio e azoto. I risultati combinati, in particolare l'altissima abbondanza di molecole ionizzate, suggeriscono la forte presenza di raggi cosmici ionizzanti potenziati e gettano luce sulla chimica della complessa zona nucleare.