Untersuchung der Rückkopplungsmechanismen in NGC 7172

NGC 7172 ist eine Seyfert-Galaxie, die etwa 37 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Seyfert-Galaxien sind eine Art aktive Galaxien, die für ihre hellen zentralen Regionen bekannt sind, die von supermassiven Schwarzen Löchern angetrieben werden. NGC 7172 zeigt interessante Eigenschaften, darunter einen kalten Molekulargasring, der mit fortschrittlichen Teleskopen beobachtet wurde. In dieser Studie konzentrieren wir uns auf das Feedback vom aktiven galaktischen Kern (AGN) in NGC 7172 und wie es das umgebende Molekulargas beeinflusst.

#Beobachtungen

Wir haben neue Beobachtungen von NGC 7172 mit zwei Hauptinstrumenten gemacht: dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) und dem Very Large Telescope (VLT). Die ALMA-Beobachtungen konzentrierten sich auf einen bestimmten Molekulargasübergang (CO(3-2)), während die VLT/SINFONI-Beobachtungen verwendet wurden, um das ionisierte Gas zu studieren. Die ALMA-Daten zeigen einen kalten Gasring, der stark geneigt ist und einen Radius von etwa 230 pc hat, wahrscheinlich in Verbindung mit der Bewegung von Sternen und Gas, die durch einen potentiellen Sternbalken in der Galaxie beeinflusst wird.

#Molekulargasring

Die CO(3-2)-Beobachtungen zeigen, dass dieser kalte Gasring nicht nur rotiert, sondern sich auch nach aussen bewegt. Die Geschwindigkeitsfelder, die von ALMA erfasst wurden, deuten darauf hin, dass es in diesem Gas nicht-zirkuläre Bewegungen gibt, was darauf hindeutet, dass ein Teil dieses Gases vom Zentrum der Galaxie weg gedrängt wird. Wir haben herausgefunden, dass die Massenausflussrate des kalten Molekulargases signifikant war, was darauf hindeutet, dass das Feedback vom AGN eine entscheidende Rolle bei der Gestaltung der Gasverteilung rund um das Zentrum der Galaxie spielt.

#Ausfluss von ionisiertem Gas

Neben dem kalten Molekulargas zeigten die VLT/SINFONI-Beobachtungen auch einen Ausfluss von ionisiertem Gas. Die blauschifteten Geschwindigkeiten, die im ionisierten Gas festgestellt wurden, deuten darauf hin, dass das Gas sich vom Kern weg bewegt und sich in die Galaxiescheibe erstreckt. Dieser Ausfluss von ionisiertem Gas wird wahrscheinlich durch die AGN-Aktivität im Zentrum von NGC 7172 beeinflusst. Die beobachteten ionisierten Ausflüsse scheinen weniger massiv zu sein als die kalten molekularen Ausflüsse, aber sie liefern dennoch wichtige Einblicke in die Feedbackprozesse der Galaxie.

#Beziehung zwischen AGN und Molekulargas

Die Interaktion zwischen dem AGN-Wind und dem umgebenden Gas ist ein zentraler Aspekt des Verständnisses der Evolution von Galaxien wie NGC 7172. Der AGN-Wind, der durch die Energie, die vom supermassiven Schwarzen Loch freigesetzt wird, angetrieben wird, kann starke Auswirkungen auf das Gas in der Galaxiescheibe haben. In NGC 7172 scheint das AGN-Feedback zur Bildung des kalten Molekulargasrings zu führen und beeinflusst die Verteilung und Bewegung dieses Gases.

#Morphologie und Kinematik

Durch die Kombination der Beobachtungen von ALMA und VLT haben wir ein klares Bild der Morphologie und Kinematik des Gases in NGC 7172 gewonnen. Die ALMA-Daten zeigen, dass das kalte Molekulargas in einer ringartigen Struktur konzentriert ist, während die VLT-Daten eine breitere Emission von ionisiertem Gas zeigen, die sich vom AGN erstreckt. Diese Kombination von Informationen ermöglicht es uns, zu sehen, wie das molekulare und ionisierte Gas miteinander verbunden ist und wie sie auf das Feedback des AGN reagieren.

#Die Rolle des Torus

In aktiven Galaxien spielt der Staub und das Gas, das das Schwarze Loch umgibt und oft als Torus bezeichnet wird, eine wichtige Rolle bei der Verdeckung des AGN und der Beeinflussung seines Feedbacks. Unsere Beobachtungen haben das Ausmass und die Eigenschaften des Torus in NGC 7172 offenbart. Die geschätzte Grösse des Torus beträgt etwa 32 pc, und er ist relativ zur Galaxiescheibe geneigt. Diese Neigung deutet auf eine Kopplung zwischen dem AGN-Wind und dem umgebenden Gas hin, was möglicherweise die Auswirkungen der Ausflüsse verstärkt.

#Auswirkungen auf die Sternentstehung

Die Interaktion zwischen dem AGN und dem umgebenden Gas kann erhebliche Auswirkungen auf die Sternentstehung in Galaxien haben. In einigen Fällen kann das AGN-Feedback die Sternentstehung unterdrücken, indem es Gas aus Bereichen entfernt, in denen Sterne entstehen könnten. Manchmal kann es auch die Bildung neuer Sterne auslösen, indem es Gas in bestimmten Bereichen komprimiert. In NGC 7172 sehen wir zwar Hinweise auf Gasausflüsse, aber wir beobachten keine dramatische Unterdrückung der Sternentätigkeit. Das deutet auf eine komplexere Beziehung zwischen dem AGN und dem umgebenden Gas hin, die von der Geometrie und Dynamik der Gasverteilung beeinflusst wird.

#Vergleich mit anderen Seyfert-Galaxien

Im Vergleich von NGC 7172 mit anderen Seyfert-Galaxien stellen wir fest, dass sie typische Merkmale aufweist, wie das Vorhandensein eines kalten Molekulargasrings und Hinweise auf Ausflüsse. Allerdings zeigt NGC 7172 auch einige bemerkenswerte Unterschiede, wie eine relativ bescheidene Massenausflussrate der ionisierten Gasphase. Das könnte darauf hindeuten, dass während das AGN-Feedback in NGC 7172 wirkt, sein Einfluss nicht so extrem ist wie bei anderen helleren Seyfert-Galaxien.

#Fazit

Unsere Erkenntnisse heben das komplexe Zusammenspiel zwischen dem AGN, dem kalten Molekulargas und dem ionisierten Gas in NGC 7172 hervor. Die Gasdynamik und Morphologie geben wichtige Einblicke in die Rolle des AGN-Feedbacks bei der Gestaltung der Umgebungen aktiver Galaxien. Durch fortschrittliche Beobachtungstechniken haben wir begonnen, die Auswirkungen des aktiven Kerns auf das umgebende Gas und die breiteren Implikationen für die Sternentstehung und die Galaxienevolution zu entschlüsseln. Die Studie von NGC 7172 dient als wertvoller Fall, um die Mechanismen zu verstehen, die in aktiven Galaxien wirken, und den Einfluss des AGN auf deren Evolution.

#Zukünftige Arbeiten

Zukünftige Forschungen sollten sich darauf konzentrieren, hochauflösende Beobachtungen zu erhalten, um die genauen Prozesse, die in NGC 7172 und ähnlichen Galaxien ablaufen, besser zu verstehen. Studien bei verschiedenen Wellenlängen, einschliesslich Infrarot- und Radio-Beobachtungen, werden eine umfassendere Sicht auf die Wechselwirkungen zwischen AGN-Feedback, Molekulargas und Sternentstehung bieten und letztlich unser Wissen über die Galaxienentwicklung im Universum erweitern.

#Danksagungen

Die Forscher danken den verschiedenen Förderquellen für ihre Unterstützung und betonen die Bedeutung von Zusammenarbeit in der astrophysikalischen Forschung. Fortlaufende Untersuchungen zu den Auswirkungen des AGN-Feedbacks auf Galaxien wie NGC 7172 werden unser Verständnis der zugrunde liegenden Prozesse, die die Galaxienbildung und -evolution im Kosmos steuern, vertiefen.