Simple Science

Hochmoderne Wissenschaft einfach erklärt

# Physik# Astrophysik der Galaxien

Galaxy-Strukturen mit Radio-AGNs verbinden

Untersuchung, wie Galaxietyp und Bewegung mit Radio-AGNs zusammenhängen.

― 6 min Lesedauer


Galaxien undGalaxien undRadio-AGN-VerbindungenGalaxien mit der Präsenz von Radio-AGN.Forschung verbindet die Bewegung von
Inhaltsverzeichnis

Aktive galaktische Kerne (AGN) sind superhelle Bereiche in manchen Galaxien, die durch riesige schwarze Löcher in ihren Zentren entstehen, die Gas und Staub anziehen. Manche AGNs können starke Jets abgeben, die Energie aussenden und das umliegende Gas aufheizen. Dieser Prozess kann beeinflussen, wie Sterne in ihren Wirtsgalaxien entstehen. Einige Galaxien haben eine höhere Wahrscheinlichkeit, AGNs zu beherbergen als andere, und Wissenschaftler sind neugierig, warum das so ist.

Neueste Studien zeigen, dass diese AGNs mit dem Typ der Galaxie, in der sie sich befinden, verbunden sein können. Es scheint, dass leistungsstarke Radio-AGNs tendenziell in Galaxien mit bestimmten Formen und Bewegungen vorkommen. In diesem Artikel schauen wir uns die Verbindungen zwischen den Merkmalen der Galaxien und dem Vorhandensein von Radio-AGNs an, mit einem speziellen Fokus auf deren Bewegung und Struktur.

Die Rolle der Radio-AGNs

Radio-AGNs sind eine spezielle Art von AGN, die in Radio-Wellenlängen hell leuchten. Sie haben oft sichtbare Jets, die aus ihren Zentren schiessen. Diese Jets können das Gas um die Galaxie herum aufheizen, was es schwieriger macht, dass Sterne entstehen. Deswegen hilft das Verständnis von Radio-AGNs dabei, zu lernen, wie Galaxien sich über die Zeit entwickeln.

Typischerweise findet man Radio-AGNs in grossen, frühen Galaxien. Diese Galaxien zeigen oft weniger Sternenbildung und können eher elliptisch geformt sein. Einige Forscher haben Studien durchgeführt, die vergleichen, wie oft AGNs in verschiedenen Galaxientypen erscheinen, und herausgefunden, dass bestimmte Formen und Anordnungen von Sternen mit dem Vorhandensein von AGNs zusammenhängen können.

Daten und Methoden

Um die Beziehung zwischen Galaxien und Radio-AGNs zu untersuchen, haben Wissenschaftler Daten aus verschiedenen Erhebungen genutzt. Wichtige Datensätze sind:

  • MaNGA: Diese Erhebung misst die Bewegung und Form von Sternen in Galaxien mithilfe von Integral-Feld-Spektroskopie. Das bedeutet, sie können detaillierte Messungen des Lichts vornehmen, um zu verstehen, wie sich die Sterne innerhalb der Galaxien bewegen.

  • LOFAR: Das ist eine Radioerhebung, die Radiokellen im Himmel entdeckt. Sie ist empfindlich und kann viele schwache Signale finden, was sie nützlich macht, um Radio-AGNs zu identifizieren.

Durch die Kombination von Informationen aus diesen Erhebungen können die Forscher die Verbindungen zwischen den Formen, Bewegungen von Galaxien und dem Vorhandensein von Radio-AGNs besser verstehen.

Merkmale von Galaxien

Galaxien kommen in verschiedenen Formen und Grössen. Die Form kann andeuten, wie sie sich im Laufe der Zeit entwickelt haben. Es gibt zwei Hauptklassen von Galaxien, die für diese Studie relevant sind:

  1. Schnellrotatoren: Diese Galaxien haben scheibenartige Strukturen; ihre Sterne bewegen sich auf eine organisierte Weise, das heisst, sie rotieren gleichmässig um das Zentrum der Galaxie.

  2. Langsamrotatoren: Diese Galaxien haben chaotischere Bewegungen der Sterne. Sie haben oft keine klare Scheibenstruktur, und ihre Sterne bewegen sich in verschiedenen Richtungen.

Forschung zeigt, dass die Arten von Galaxien beeinflussen, ob sie ein leistungsstarkes Radio-AGN beherbergen oder nicht. Generell haben langsamer rotierende Galaxien tendenziell stärkere Radiojets.

Verknüpfung von stellarer Bewegung und Radio-AGNs

Eines der wichtigsten Ergebnisse in der Studie über Galaxien und Radio-AGNs ist die Verbindung zwischen der Bewegung der Sterne und dem Vorhandensein von AGNs. Hochlumineszente Radio-AGNs findet man tendenziell in Galaxien, in denen die Sterne eine zufälligere Bewegung haben, während niederlumineszente AGNs oft in Galaxien zu sehen sind, die geordnete Bewegungen der Sterne aufweisen.

Diese Entdeckung könnte bedeutende Auswirkungen haben. Sie deutet darauf hin, dass die chaotischen Bewegungen der Sterne möglicherweise Bedingungen schaffen, die günstig für die Bildung von starken Radiojets sind. Andererseits könnten Galaxien mit geordneteren Sternbewegungen nicht die notwendigen Bedingungen fördern, damit sich starke AGNs entwickeln.

Galaxienfusionen und ihre Bedeutung

Ein weiterer wichtiger Aspekt der Galaxienentwicklung sind Fusionsprozesse. Wenn Galaxien kollidieren und fusionieren, können sie bedeutende Veränderungen durchlaufen. Diese Fusionen können die geordnete Struktur der Sterne einer Galaxie stören, wodurch zufällige Bewegungen häufiger werden.

Forschungen deuten darauf hin, dass die Geschichte der Fusionen einer Galaxie eine wichtige Rolle dabei spielen kann, ob sie ein starkes Radio-AGN wird. Galaxien, die in der Vergangenheit mehr Fusionen erlebt haben, könnten eher dazu neigen, Radiojets zu entwickeln.

Studien zeigen, dass Galaxien, die Anzeichen vergangener Fusionen zeigen, oft starke Radio-AGNs beherbergen. Das deutet darauf hin, dass die Geschichte von Interaktionen, selbst wenn sie gerade nicht stattfinden, die Bedingungen setzen könnte, die zur Bildung von Radiojets führen.

Beobachtungsstudien

Um besser zu verstehen, wie die Merkmale von Galaxien mit Radio-AGNs zusammenhängen, haben Forscher Daten aus zahlreichen Galaxien analysiert. Sie konzentrierten sich auf:

  • Die Lumineszenz der Radio-AGNs: Das ist ein Mass dafür, wie viel Energie sie in Radiowellen emittieren.

  • Die Morphologie der Galaxien: Dies bezieht sich auf ihre Formen und Strukturen.

  • Die Bewegungen der Sterne innerhalb von Galaxien: Durch die Messung, wie sich Sterne bewegen, können Wissenschaftler bestimmen, ob eine Galaxie ein schneller oder langsamer Rotator ist.

Durch die Untersuchung dieser Aspekte fanden die Forscher mehrere bedeutende Korrelationen. Hochlumineszente Radio-AGNs wurden hauptsächlich in Galaxien mit geringen geordneten Bewegungen gefunden, während niederlumineszente AGNs häufiger in Galaxien mit strukturierten Bewegungen vorkamen.

Die Rolle der Umgebung

Die Umgebung, in der eine Galaxie existiert, kann auch ihre Evolution beeinflussen. Galaxien in dichteren Regionen, wie Haufen, sind oft massiver und elliptischer. Sie könnten auch häufiger Fusionen mit nahegelegenen Galaxien erfahren, was ihre Struktur und Bewegung weiter beeinflussen kann.

Diese dichten Umgebungen könnten mit einer höheren Häufigkeit von starken Radio-AGNs verbunden sein. Daher ist es wichtig, sowohl die Merkmale der Galaxie als auch die Umgebung zu betrachten, wenn man AGNs studiert.

Fazit

Zusammenfassend ist die Beziehung zwischen der Struktur und Bewegung von Galaxien und dem Vorhandensein von Radio-AGNs komplex. Die Daten deuten darauf hin, dass langsamer rotierende Galaxien mit chaotischen Bewegungen der Sterne eher starke Radio-AGNs beherbergen. Zudem spielt die Geschichte der Galaxienfusionen eine entscheidende Rolle bei der Beeinflussung dieser Ergebnisse.

Zu verstehen, wie all diese Faktoren zusammenkommen, hilft den Forschern, die Geschichte der Galaxienentwicklung und die Rolle, die aktive galaktische Kerne dabei spielen, zu rekonstruieren. Zukünftige Studien mit umfangreicheren Datensätzen werden entscheidend sein, um unser Verständnis dieser faszinierenden kosmischen Phänomene zu vertiefen.

Originalquelle

Titel: MaNGA integral-field stellar kinematics of LoTSS radio galaxies: Luminous radio galaxies tend to be slow rotators

Zusammenfassung: The radio jets of an active galactic nucleus (AGN) can heat up the gas around a host galaxy and quench star formation activity. The presence of a radio jet could be related to the evolutionary path of the host galaxy and may be imprinted in the morphology and kinematics of the galaxy. In this work, we use data from the Sloan Digital Sky Survey's Mapping Nearby Galaxies at Apache Point Observatory survey and the Low Frequency Array (LOFAR) Two-Metre Sky Survey as well as the National Radio Astronomy Observatory (NRAO) the Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) Sky Survey and the Faint Images of the Radio Sky at Twenty Centimeter survey. We combine these integral field spectroscopic data and radio data to study the link between stellar kinematics and radio AGNs. We find that the luminosity-weighted stellar angular momentum $\lambda_{Re}$ is tightly related to the range of radio luminosity and the fraction of radio AGNs F radio present in galaxies, as high-luminosity radio AGNs are only in galaxies with a small $\lambda_{Re}$, and the $F_{radio}$ at a fixed stellar mass decreases with $\lambda_{Re}$. These results indicate that galaxies with stronger random stellar motions with respect to the ordered motions might be better breeding grounds for powerful radio AGNs. This would also imply that the merger events of galaxies are important in the triggering of powerful radio jets in our sample.

Autoren: Xuechen Zheng, Huub Röttgering, Arjen van der Wel, Michele Cappellari

Letzte Aktualisierung: 2023-03-25 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2303.14394

Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2303.14394

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

Vielen Dank an arxiv für die Nutzung seiner Open-Access-Interoperabilität.

Mehr von den Autoren

Ähnliche Artikel