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Investigando nubes de gas en NGC 5806

Un estudio revela la compleja dinámica de las nubes de gas en una galaxia cercana.

― 4 minilectura


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Tabla de contenidos

Estudiamos una galaxia cercana llamada NGC 5806 usando telescopios potentes para entender cómo se forman y se comportan las nubes de gas en la galaxia. NGC 5806 es una galaxia espiral con barra, lo que significa que tiene una estructura en forma de barra en su centro y brazos en espiral que se extienden hacia afuera. Observar esta galaxia nos ayuda a aprender sobre los ciclos de vida de las nubes de gas donde se forman las estrellas.

Observaciones

Usando el Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array (ALMA), recopilamos imágenes de alta resolución de NGC 5806. Las observaciones se centraron en la región central de la galaxia, donde encontramos que la disposición de las nubes de gas es compleja. Hay un centro claro, un Anillo Nuclear y carriles de polvo que están desfasados entre sí.

Nubes Moleculares Gigantes

Identificamos nubes moleculares gigantes (GMCs) en la galaxia. Estas nubes son importantes porque ahí es donde nacen nuevas estrellas. Las GMCs que observamos en NGC 5806 tienen tamaños y distribuciones de masa diferentes a las que encontramos en nuestra Vía Láctea. Estas nubes son generalmente grandes y tienen masas de gas más altas en comparación con nubes similares en nuestra galaxia.

Relación entre Tamaño y Ancho de Línea

Un hallazgo interesante es la relación entre el tamaño de estas nubes y el ancho de sus emisiones de gas. En NGC 5806, esta relación es mucho más pronunciada que lo que vemos en la Vía Láctea. Esto significa que a medida que el tamaño de una nube aumenta, el ancho de las emisiones aumenta más que en nuestra galaxia.

Dinámica de las Nubes

También observamos qué tan rápido se mueven estas nubes. Las nubes en NGC 5806 muestran movimientos internos significativos, lo que indica que no están quietas. Esto sugiere mucha turbulencia y mezcla en el gas.

Diferencias entre Regiones

Dividimos la galaxia en diferentes partes para ver cómo varían las propiedades de las nubes. En el anillo nuclear, donde ocurre la mayor parte de la formación de estrellas, las nubes son más grandes y masivas en comparación con las nubes en el centro de la galaxia.

Vida Útil de las Nubes

La vida útil de las nubes varía dependiendo de su ubicación en la galaxia. Estimamos que las nubes en el anillo nuclear podrían durar unos pocos millones de años antes de ser destruidas, probablemente debido a colisiones entre nubes u otras fuerzas disruptivas a su alrededor.

Fuerzas en Juego

Varios factores influyen en las propiedades y la vida útil de estas nubes. Por ejemplo, la atracción gravitacional de estrellas y gas cercanos puede afectar sus movimientos y cuánto tiempo sobreviven. Además, las interacciones entre nubes pueden llevar a su destrucción.

Impacto de la Estructura en Barra

La estructura en barra en NGC 5806 juega un papel crucial en dirigir los Flujos de gas hacia el centro. Esto afecta la formación y el comportamiento de las GMCs. El gas que fluye hacia el anillo nuclear puede chocar, creando nuevas nubes y también resultando en la destrucción de las existentes.

Patrones en las Propiedades de las Nubes

Interesantemente, notamos patrones específicos en cómo cambia el número de nubes a medida que nos movemos alrededor del anillo nuclear. Al ir de un lado del anillo a otro, el número de nubes disminuye drásticamente. Esto sugiere que a medida que las nubes se mueven a lo largo del anillo, es probable que se pierdan o sean destruidas.

Conclusión

El estudio de NGC 5806 muestra que el entorno dentro de una galaxia, especialmente alrededor de su centro, puede influir significativamente en las características de las nubes moleculares gigantes. La presencia de una estructura en barra a gran escala puede impulsar los flujos de gas que cambian cómo se forman, se comportan y, en última instancia, cuánto tiempo viven las nubes. En general, esta investigación arroja luz sobre la dinámica compleja dentro de las galaxias y mejora nuestra comprensión de la formación de estrellas en el universo.

Fuente original

Título: WISDOM Project -- XV. Giant Molecular Clouds in the Central Region of the Barred Spiral Galaxy NGC 5806

Resumen: We present high spatial resolution ($\approx24$ pc) Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array $^{12}$CO(2-1) observations of the central region of the nearby barred spiral galaxy NGC 5806. NGC 5806 has a highly structured molecular gas distribution with a clear nucleus, a nuclear ring and offset dust lanes. We identify $170$ spatially- and spectrally-resolved giant molecular clouds (GMCs). These clouds have comparable sizes ($R_{\mathrm{c}}$) and larger gas masses, observed linewidths ($\sigma_{\mathrm{obs,los}}$) and gas mass surface densities than those of clouds in the Milky Way disc. The size -- linewidth relation of the clouds is one of the steepest reported so far ($\sigma_{\mathrm{obs,los}}\propto R_{\mathrm{c}}^{1.20}$), the clouds are on average only marginally bound (with a mean virial parameter $\langle\alpha_{\mathrm{vir}}\rangle\approx2$), and high velocity dispersions are observed in the nuclear ring. These behaviours are likely due to bar-driven gas shocks and inflows along the offset dust lanes, and we infer an inflow velocity of $\approx120$ kms$^{-1}$ and a total molecular gas mass inflow rate of $\approx5$ M$_\odot$ yr$^{-1}$ into the nuclear ring. The observed internal velocity gradients of the clouds are consistent with internal turbulence. The number of clouds in the nuclear ring decreases with azimuthal angle downstream from the dust lanes without clear variation of cloud properties. This is likely due to the estimated short lifetime of the clouds ($\approx6$ Myr), which appears to be mainly regulated by cloud-cloud collision and/or shear processes. Overall, it thus seems that the presence of the large-scale bar and gas inflows to the centre of NGC 5806 affect cloud properties.

Autores: Woorak Choi, Lijie Liu, Martin Bureau, Michele Cappellari, Timothy A. Davis, Jindra Gensior, Fu-Heng Liang, Anan Lu, Thomas G. Williams, Aeree Chung

Última actualización: 2023-04-21 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2304.10471

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2304.10471

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

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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