El Ciclo de Vida de las Galaxias de Tipo Temprano
Una mirada a la formación de estrellas y el papel de los AGNs en las galaxias de tipo temprano.
Oleh Ryzhov, Michał J. Michałowski, J. Nadolny, J. Hjorth, A. Leśniewska, M. Solar, P. Nowaczyk, C. Gall, T. T. Takeuchi
― 7 minilectura
Tabla de contenidos
- ¿Qué Pasa en las Galaxias de Tipo Temprano?
- ¿Cómo se Detiene la Formación de Estrellas?
- El Misterio de las Estrellas Perdidas
- Clasificación de Galaxias
- Nuestros Hallazgos Sobre AGNs
- El Papel de las Estrellas Viejas
- Entendiendo el Impacto de la Retroalimentación del AGN
- ¿Qué Hay del Entorno?
- Polvo y Temperatura
- Tasas de Formación de Estrellas
- La Importancia de los Flujos
- Conclusión
- Fuente original
- Enlaces de referencia
Las galaxias son colecciones enormes de estrellas, gas, polvo y materia oscura unidas por la gravedad. Vienen en diferentes formas y tamaños. Algunas son espirales, como nuestra Vía Láctea, mientras que otras son más redondeadas, conocidas como Galaxias de tipo temprano (ETGs). Estos ETGs incluyen galaxias elípticas y lenticulares, que son como los parientes mayores y tranquilos de las traviesas galaxias espirales.
¿Qué Pasa en las Galaxias de Tipo Temprano?
En las galaxias de tipo temprano, la formación de estrellas puede disminuir o incluso detenerse por completo. Cuando esto pasa, decimos que la galaxia ha sido "apagada". Imagina una olla de agua caliente que se queda sin agua-¡no puedes hacer té sin agua! En las galaxias, el agua es el Medio Interestelar (ISM), una mezcla de gas y polvo que ayuda a formar nuevas estrellas.
¿Cómo se Detiene la Formación de Estrellas?
Hay muchas razones por las que la formación de estrellas puede desacelerarse en una galaxia. Una gran razón es la eliminación del ISM frío. Si se quita el gas o se calienta, no puede formar nuevas estrellas. Es como vaciar una piscina y luego intentar nadar en ella-¡simplemente no hay agua!
Varias cosas pueden sacar el ISM de las galaxias:
- Supernovas: Cuando estrellas masivas explotan, arrojan mucho gas.
- Núcleos Galácticos Activos (AGNS): Son agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias que también pueden empujar el gas fuera con su energía.
- Turbulencias y Fusiones: Cuando las galaxias chocan entre sí, pueden forzar el gas a salir de ellas.
El Misterio de las Estrellas Perdidas
En este estudio, analizamos 2,409 galaxias de tipo temprano polvorientas para ver qué pasa con su ISM. Usando técnicas especiales, podemos clasificar galaxias y averiguar quién está causando que el gas se escape.
Revisamos las emisiones de las galaxias, que son como sus voces. Así como las personas pueden sonar diferentes dependiendo de lo fuerte que hablen o si susurran, las galaxias tienen diferentes emisiones basadas en lo que está pasando dentro de ellas. Escuchamos cuidadosamente estas emisiones para clasificar las galaxias en diferentes grupos según sus fuentes de energía principales.
Clasificación de Galaxias
Utilizamos dos métodos principales de clasificación para entender mejor estas galaxias:
- Diagrama BPT: Este método usa ciertas emisiones de las galaxias para ver si están formando estrellas o si tienen una fuerte actividad de AGN.
- Diagrama WHAN: Este nuevo método puede clasificar aún más galaxias, incluyendo las que son más difíciles de analizar.
Los diagramas BPT y WHAN nos ayudan a identificar si una galaxia está principalmente formando estrellas, está dominada por AGNs, o se encuentra en algún lugar intermedio.
Nuestros Hallazgos Sobre AGNs
De nuestra investigación, encontramos que los AGNs fuertes juegan un papel importante en la eliminación del ISM de las galaxias más jóvenes. Si una galaxia tiene menos de mil millones de años, el AGN tiene una fuerte influencia. Pero a medida que las galaxias envejecen, los AGNs parecen tomar un segundo plano, mientras otras fuentes, como las estrellas viejas, empiezan a jugar un papel más significativo.
Piénsalo así: una galaxia joven es como un adolescente lleno de energía que organiza fiestas salvajes (AGNs), mientras que una galaxia más vieja se vuelve más como un jubilado tranquilo que prefiere noches pacíficas (estrellas viejas).
El Papel de las Estrellas Viejas
En las galaxias más viejas, las estrellas más jóvenes se han desvanecido, y algo más se vuelve importante: el calentamiento e ionización causados por estrellas calientes de baja masa, conocidas como HOLMES. Estas estrellas no son grandes juerguistas, pero aún logran afectar el ISM, manteniendo las cosas lo suficientemente cálidas como para influir en la formación de estrellas.
Entendiendo el Impacto de la Retroalimentación del AGN
La retroalimentación del AGN es cuando la energía o los flujos del agujero negro afectan el entorno de la galaxia. En nuestros hallazgos, descubrimos que la retroalimentación del AGN es importante para las galaxias jóvenes pero disminuye a medida que la galaxia envejece.
Es como una banda de rock que comienza a sonar fuerte y energética, pero eventualmente se adapta a melodías más suaves a medida que envejecen. Aunque aún pueden tener algo de energía, no es tan impactante como cuando empezaron.
¿Qué Hay del Entorno?
También echamos un vistazo al entorno alrededor de estas galaxias. Algunas galaxias están agrupadas, mientras que otras son solitarias. Encontramos que solo unas pocas de las galaxias en nuestro estudio eran parte de un grupo denso. La mayoría parece hacer lo suyo, lo que sugiere que estar rodeado de otras galaxias no juega un gran papel en la eliminación de su ISM.
Polvo y Temperatura
El polvo es una parte importante del ISM, y examinamos cómo la temperatura y la cantidad de polvo cambiaron a medida que las galaxias envejecían. Resulta que las temperaturas del polvo frío generalmente bajan a medida que las galaxias se hacen más viejas. ¡Piensa en ello como la manta cálida de la abuela volviéndose menos acogedora con el tiempo!
Sin embargo, el polvo frío en las galaxias AGN se mantiene más cálido que en las galaxias no-AGN cuando ambas son jóvenes. La diferencia de temperatura nos dice mucho sobre lo que está pasando allí.
Tasas de Formación de Estrellas
Las tasas de formación de estrellas (SFRs) miden cuántas nuevas estrellas está creando una galaxia. Encontramos que las SFRs son más altas en galaxias más jóvenes, lo cual tiene sentido ya que están llenas de gas fresco listo para hacer estrellas. A medida que las galaxias envejecen, sus SFRs disminuyen, como una biblioteca que pierde sus libros nuevos con el tiempo.
La Importancia de los Flujos
Otra pieza del rompecabezas es cuánto gas se expulsa de estas galaxias, conocido como flujos. Medimos las tasas de flujo y encontramos que las galaxias con AGNs probablemente tienen flujos poderosos, especialmente cuando son más jóvenes.
Es como cuando agitas una lata de refresco-una vez que abres la tapa, ¡sale a chorros por todas partes! Las galaxias jóvenes con AGNs son las que probablemente están expulsando su gas, mientras que las galaxias más viejas mantienen su gas un poco más contenido.
Conclusión
En resumen, aprendimos que las galaxias de tipo temprano enfrentan muchos desafíos para mantener su formación de estrellas. La eliminación del ISM juega un papel crucial, y este proceso cambia a medida que las galaxias envejecen.
La retroalimentación del AGN es significativa en galaxias jóvenes, pero no tanto en las más viejas. En lugar de eso, las galaxias más antiguas dependen más de las estrellas viejas para influir en su ISM. El entorno en el que se encuentran estas galaxias no parece jugar un papel importante en este proceso, ya que la mayoría de las galaxias hacen lo suyo.
Al igual que en la vida, las galaxias crecen, cambian y se adaptan, mostrándonos cuán dinámico puede ser el universo. Ya sea a través de las ruidosas fiestas de los AGNs o la tranquila presencia de estrellas viejas, el viaje de estas galaxias es tanto complejo como fascinante.
Título: The Fate of the Interstellar Medium in Early-type Galaxies. V. AGN Feedback from Optical Spectral Classification
Resumen: Quenching of star-formation plays a fundamental role in galaxy evolution. This process occurs due to the removal of the cold interstellar medium (ISM) or stabilization against collapse, so that gas cannot be used in the formation of new stars. In this paper, we study the effect of different mechanisms of ISM removal. In particular, we revised the well-known Baldwin-Philips-Terlevich (BPT) and $\mathrm{EW_{H\alpha}}$ vs. $\mathrm{[NII]/H\alpha}$ (WHAN) emission-line ratio diagnostics, so that we could classify all galaxies, even those not detected at some emission lines, introducing several new spectral classes. We use spectroscopic data and several physical parameters of 2409 dusty early-type galaxies in order to find out the dominant ionization source [active galactic nuclei (AGNs), young massive stars, hot low-mass evolved stars (HOLMES)] and its effect on the ISM. We find that strong AGNs can play a significant role in the ISM removal process only for galaxies with ages lower than $10^{9.4}$ yr, but we cannot rule out the influence of weak AGNs at any age. For older galaxies, HOLMES/planetary nebulae contribute significantly to the ISM removal process. Additionally, we provide the BPT and WHAN classifications not only for the selected sample but also for all 300000 galaxies in the GAMA fields.
Autores: Oleh Ryzhov, Michał J. Michałowski, J. Nadolny, J. Hjorth, A. Leśniewska, M. Solar, P. Nowaczyk, C. Gall, T. T. Takeuchi
Última actualización: 2024-11-15 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2411.10517
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.10517
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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