Acreción de Gas en Galaxias: El Caso de BX710 y BX711
La investigación revela cómo el gas influye en la formación de estrellas en dos galaxias vecinas.
Claire Bolda, Zhihui Li, Dawn K. Erb, Charles C. Steidel, Yuguang Chen
― 6 minilectura
Tabla de contenidos
- Observaciones de Galaxias
- Características de las Galaxias
- Galaxias en un Filamento
- Midiendo el Flujo de Gas
- Hallazgos sobre BX711
- Hallazgos sobre BX710
- Diferentes Fuentes de Gas
- Red Cósmica
- Interacciones de Galaxias
- Gas Reciclado
- El Papel del Medio Circumgaláctico
- Desafíos Observacionales
- Direcciones de Investigación Futuras
- Conclusión
- Fuente original
- Enlaces de referencia
En el universo, las galaxias crecen y forman nuevas estrellas al captar gas de su alrededor. Este gas puede venir de varios lugares, incluyendo la red cósmica, que es una red de gas que conecta galaxias, y el área alrededor de cada galaxia conocida como el Medio Circumgaláctico (CGM). Entender cómo se mueve este gas y cómo ayuda a las galaxias a crecer es clave para estudiar la formación de galaxias.
Observaciones de Galaxias
Los investigadores han estado observando un par de galaxias, Q1700-BX710 y Q1700-BX711, localizadas en una región conocida como el protoclúster HS1700+643. Estas galaxias fueron observadas usando un potente instrumento en un telescopio en Mauna Kea, Hawaii. Las observaciones se centraron en el gas que las rodea y cómo podría estar cayendo en estas galaxias.
Características de las Galaxias
Ambas galaxias están formando estrellas, lo que significa que están creando nuevas estrellas activamente. BX710 es más masiva que BX711. Están bastante cerca una de la otra en el cielo, lo que sugiere que podrían influir en el crecimiento de la otra.
Galaxias en un Filamento
El espacio alrededor de estas galaxias no está vacío; está lleno de muchas otras galaxias que forman una gran estructura conocida como un filamento. Los investigadores encontraron que los halos de BX710 y BX711 se alinean con un filamento de galaxias que incluye otras trece galaxias. Este alineamiento sugiere que el gas de este filamento podría estar cayendo en BX710 y BX711, dándoles el combustible necesario para la formación de nuevas estrellas.
Midiendo el Flujo de Gas
Para estudiar el movimiento del gas, los investigadores observaron la luz emitida por estas galaxias. Midiendo el espectro, o color de la luz, pudieron ver si la luz se estaba desplazando hacia el azul o el rojo. Un desplazamiento hacia el azul indica que el gas se mueve hacia el observador, mientras que un desplazamiento rojo sugiere que se aleja. También se puede calcular la cantidad y tipo de gas presente al examinar la luz emitida y absorbida por los distintos elementos que hay en el gas.
Hallazgos sobre BX711
BX711 mostró un notorio desplazamiento al azul en su perfil de luz, lo que sugiere que está captando gas activamente. Esta observación es clave porque puede indicar que BX711 está recibiendo nuevo gas que puede formar estrellas. Los investigadores utilizaron modelos para entender cómo se comporta el gas bajo diferentes condiciones y cómo llena el entorno de la galaxia.
Hallazgos sobre BX710
Por otro lado, BX710 mostró perfiles de luz predominantemente desplazados al rojo, lo que indica que podría no estar acumulando gas tan activamente como BX711. Sin embargo, picos amplios en su perfil espectral sugieren que aún podría estar experimentando algunas interacciones con el gas en su entorno.
Diferentes Fuentes de Gas
El gas puede venir de varias fuentes, y los investigadores consideraron múltiples escenarios sobre cómo BX710 y BX711 podrían estar reuniendo este gas.
Red Cósmica
Una posibilidad es que el gas fluya desde la red cósmica. Filamentos de gas pueden extenderse a grandes distancias en el espacio y canalizar gas hacia las galaxias. En este escenario, BX710 y BX711 podrían estar atrayendo gas de baja metales desde estos filamentos, enriqueciendo sus composiciones en el proceso.
Interacciones de Galaxias
Otra posibilidad involucra interacciones entre galaxias. Dado que BX710 y BX711 están muy cerca, podrían influir en los flujos de gas de la otra. Fuerzas de marea podrían arrastrar gas de una galaxia a otra, contribuyendo a la formación de estrellas. Además, una galaxia cercana, CS7, también podría jugar un papel en influir en BX711, dada su proximidad.
Gas Reciclado
Otra fuente podría ser el gas reciclado. Cuando las estrellas explotan o el gas es expulsado de una galaxia, parte de esto puede caer de nuevo y ser reutilizado para la formación de estrellas. Este proceso podría llevar a la presencia de Gases ricos en metales alrededor de BX710 y BX711.
El Papel del Medio Circumgaláctico
El medio circumgaláctico (CGM) es crucial en este proceso ya que actúa como un puente entre las galaxias y su entorno. Está lleno de gas que puede ayudar a alimentar la nueva formación de estrellas dentro de las galaxias o ser expulsado al espacio. La retroalimentación estelar, que ocurre cuando las estrellas mueren y explotan, puede empujar gas enriquecido con metales fuera de las galaxias, influyendo aún más en su crecimiento.
Desafíos Observacionales
A pesar de los hallazgos significativos, puede ser complicado reunir evidencia clara de la acumulación de gas. Estudios anteriores a menudo se han basado en líneas de absorción de metales vistas en la luz de las galaxias para sugerir que están recibiendo gas. Sin embargo, distinguir entre las fuentes de este gas, ya sea del CGM, red cósmica o material reciclado, sigue siendo un desafío.
Direcciones de Investigación Futuras
Para entender mejor la acumulación de gas en BX710 y BX711, se necesitan más observaciones y mejoras en las técnicas. Al utilizar herramientas de imagen avanzada y espectroscopía, los investigadores esperan resolver las incertidumbres sobre el gas que fluye hacia estas galaxias. Específicamente, estudiar las interacciones entre galaxias cercanas y comprender los complejos roles del CGM son esenciales para obtener perspectivas más detalladas sobre el crecimiento galáctico.
Conclusión
La investigación en curso sobre Q1700-BX710 y Q1700-BX711 ilustra los intrincados procesos involucrados en la formación de galaxias. A medida que los científicos continúan desentrañando los misterios en torno a la acumulación de gas, contribuirán a una mayor comprensión de la evolución del universo y el crecimiento de las galaxias. Al enfocarse en cómo se mueve el gas y cómo interactúan las galaxias, esta investigación proporciona valiosas ideas sobre el desarrollo cósmico a lo largo de miles de millones de años.
Título: Gas Accretion Traced by Blue-Dominated Ly{\alpha} Emission and Redshifted UV Absorption Lines in Protocluster Galaxies at z = 2.3 from the KBSS-KCWI Survey
Resumen: Ly{\alpha} emission with a dominant blueshifted peak can probe gas flowing through the circumgalactic medium as it accretes onto galaxies and fuels new star formation, although it has seldom actually been observed. Here we present new Keck Cosmic Web Imager observations of the extended Ly{\alpha} halos surrounding Q1700-BX710 and Q1700-BX711, a pair of UV continuum-selected Keck Baryonic Structure Survey (KBSS) galaxies at z = 2.3 in the HS1700+643 protocluster. We find that BX710 and BX711's Ly{\alpha} halos are aligned with a large-scale galaxy filament consisting of thirteen spectroscopically identified protocluster galaxies. By measuring the peak separation and blue-to-red peak flux ratio of the Ly{\alpha} emission profiles throughout these galaxies' Ly{\alpha} halos, we have obtained measurements of their spatially varying velocity structure. The prevalence of blue-dominated Ly{\alpha} emission profiles throughout BX711's Ly{\alpha} halo suggests actively accreting gas. We fit a clumpy, multiphase Monte Carlo Radiative Transfer model which assumes a radially varying clump velocity to the spatially resolved Ly{\alpha} emission throughout BX710 and BX711's Ly{\alpha} halos and simultaneously fit these galaxies' average down-the-barrel UV absorption profile with a radially varying velocity model. The results of these models are consistent with a combination of HI and higher-metallicity gas accretion for both galaxies, especially BX711, which exhibits inflow-driven kinematics throughout most of its Ly{\alpha} halo. We consider various accretion scenarios to explain these findings, including accretion of metal-enriched gas from the cosmic web, galaxy interactions, and recycled gas from the circumgalactic medium, all of which are compatible with our current observations.
Autores: Claire Bolda, Zhihui Li, Dawn K. Erb, Charles C. Steidel, Yuguang Chen
Última actualización: 2024-08-02 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2408.01598
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2408.01598
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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