L'impact des noyaux galactiques actifs sur la métalllicité des galaxies
Cette étude examine comment les AGN influencent la métalllicité dans les galaxies touchées par le stripping par pression de ram.
― 7 min lire
Table des matières
- Contexte sur les Noyaux Galactiques Actifs (AGN)
- La Connexion Entre AGN et Stripping par Pression de Ram
- Méthodes Utilisées pour l'Étude
- Observations et Collecte de Données
- Résultats sur la Métallurgie et l'Activité AGN
- Le Rôle de l'Environnement sur la Métallurgie
- Retour d'Information de l'AGN
- Mécanismes d'Enrichissement en Métaux
- Comparaison de Différentes Échantillons de Galaxies
- Discussion sur les Approches de Mesure
- Conclusion
- Références
- Source originale
- Liens de référence
Cet article parle de comment les métaux en phase gazeuse dans les galaxies avec des Noyaux Galactiques Actifs (AGN) se comportent, surtout par rapport à un phénomène appelé stripping par pression de ram (RPS). Le RPS se produit quand les galaxies traversent un amas de galaxies, et le gaz est poussé hors d'eux. L'accent est mis sur les galaxies qui montrent des signes d'activité AGN et leur composition chimique, en particulier la quantité d'Oxygène présente dans le gaz.
Contexte sur les Noyaux Galactiques Actifs (AGN)
Les Noyaux Galactiques Actifs sont des centres super lumineux qu'on trouve dans certaines galaxies. Ils sont alimentés par des trous noirs supermassifs qui consomment la matière à proximité. Quand cette matière tombe dans le trou noir, elle chauffe et émet beaucoup d'énergie, rendant l'AGN très lumineux. Les AGN peuvent influencer significativement la galaxie environnante, y compris sa formation d'étoiles et son contenu chimique.
La Connexion Entre AGN et Stripping par Pression de Ram
Ces dernières années, les chercheurs ont remarqué un lien entre l'activité des AGN et le RPS. L'idée est que quand les galaxies perdent leur gaz à cause du RPS, leurs AGN peuvent devenir plus actifs. Cette étude explore l'impact du RPS sur la métallurgie en phase gazeuse - l'abondance d'éléments plus lourds que l'hélium, comme l'oxygène - dans les galaxies avec AGN.
Méthodes Utilisées pour l'Étude
Pour mieux comprendre ce sujet, les scientifiques ont utilisé des données de deux enquêtes importantes : GASP et MaNGA. Les deux enquêtes utilisent une technique appelée spectroscopie de champ intégral, qui capture des infos détaillées sur la lumière provenant des galaxies. Ces infos aident à déterminer la composition chimique du gaz.
Pour mesurer la quantité d'oxygène dans les galaxies, les chercheurs ont utilisé des modèles qui simulent comment la lumière interagit avec le gaz. Ils ont comparé ces modèles avec les observations pour voir à quel point ils s'accordaient.
Observations et Collecte de Données
L'enquête GASP se concentre sur les galaxies touchées par le RPS. Elle a collecté des données sur 114 galaxies situées dans divers environnements, des amas au champ. L'enquête MaNGA s'est penchée sur 2 000 galaxies, ce qui en fait l'une des plus grandes enquêtes galactiques jamais réalisées.
Pour analyser les données, les scientifiques ont examiné différentes régions des galaxies, notant les différences entre celles qui avaient des AGN et celles qui n'en avaient pas. Ils ont utilisé des diagrammes spécifiques, comme le diagramme BPT, pour classifier les zones influencées par la formation d'étoiles ou l'activité AGN.
Résultats sur la Métallurgie et l'Activité AGN
Une découverte majeure a été que la métallurgie en phase gazeuse dans les galaxies hébergeant des AGN était plus élevée que dans les galaxies en formation d'étoiles, peu importe si elles subissaient le RPS ou pas. L'étude n'a trouvé aucune forte corrélation entre la masse d'une galaxie et la métallurgie de son AGN.
Pour les galaxies en formation d'étoiles, une relation bien connue existe entre leur masse et leur métallurgie. Plus la masse est élevée, plus la métallurgie est généralement élevée. Cependant, cette relation ne tenait pas pour les galaxies AGN, suggérant que la présence d'un AGN change notre perception de la métallurgie dans les galaxies.
Le Rôle de l'Environnement sur la Métallurgie
L'étude a aussi abordé comment l'environnement affecte la métallurgie. Il a été noté que le RPS pouvait réduire les taux de formation d'étoiles dans une galaxie en retirant du gaz, qui est essentiel pour créer de nouvelles étoiles. Cet effet signifie que les galaxies dans des environnements denses pourraient être plus riches en métaux que celles dans des zones moins denses.
La présence d'un AGN peut aussi influencer la métallurgie, ajoutant une couche de complexité supplémentaire. Certains chercheurs soutiennent que les AGNs entraînent une métallurgie plus élevée à cause de processus comme les flux de gaz, relâchant des métaux dans le milieu interstellaire.
Retour d'Information de l'AGN
Un autre sujet discuté est le retour d'information de l'AGN, où l'énergie provenant de l'AGN affecte le gaz autour. Ce retour d'information peut chasser le gaz hors de la galaxie ou mélanger le gaz riche en métaux avec le gaz ambiant, changeant la métallurgie globale. Certaines études ont montré que les AGN peuvent enrichir les régions centrales des galaxies avec des métaux, tandis que d'autres suggèrent que les AGN peuvent avoir l'effet inverse, menant à une métallurgie plus faible en arrêtant la formation d'étoiles.
Mécanismes d'Enrichissement en Métaux
L'article a détaillé les mécanismes possibles qui conduisent à une métallurgie accrue dans les galaxies avec AGN. Une explication est que l'énergie de l'AGN détruit la poussière dans la galaxie, relâchant des métaux dans la zone environnante. Il y a aussi des suggestions que la formation rapide d'étoiles pourrait se produire dans des régions près du trou noir, conduisant à un contenu métallique plus élevé autour de l'AGN.
Cependant, des défis existent pour mesurer la métallurgie avec précision à cause des complexités dans l'environnement gazeux, comme la présence de poussière et les effets d'ionisation. Les chercheurs continuent de débattre sur quelles méthodes sont les plus efficaces pour déterminer la métallurgie, et le diagramme BPT a été un outil utile pour cette analyse.
Comparaison de Différentes Échantillons de Galaxies
En comparant les échantillons des enquêtes GASP et MaNGA, les résultats ont montré que des environnements et conditions différents ne menaient pas à des différences significatives dans la métallurgie des galaxies actives. Cette découverte soutient l'idée que l'activité AGN joue un rôle plus critique dans la détermination de la métallurgie que les conditions environnantes.
Discussion sur les Approches de Mesure
Les différentes méthodes utilisées pour mesurer la métallurgie ont été détaillées, en se concentrant sur comment les chercheurs prennent en compte les incertitudes dans leurs données. Les auteurs ont souligné que comprendre la physique sous-jacente derrière les observations est vital pour interpréter les résultats de manière précise.
Le document a mis l'accent sur l'importance de méthodes cohérentes lors de la comparaison de différentes études et a souligné comment des techniques variées peuvent mener à différentes conclusions sur la métallurgie dans les galaxies.
Conclusion
En conclusion, la recherche indique que les galaxies avec AGN montrent généralement des métallurgies élevées par rapport aux galaxies en formation d'étoiles, peu importe les influences environnementales comme le RPS. La présence d'un AGN affecte significativement les mesures de métallurgie et souligne le besoin de recherches supplémentaires pour démêler les complexités de l'évolution des galaxies et de l'enrichissement chimique.
Dans l'ensemble, cette étude met en lumière les relations complexes entre l'activité AGN, les facteurs environnementaux, et l'évolution chimique des galaxies, contribuant à un corps de connaissances croissant dans le domaine de l'astronomie. Les recherches futures pourraient clarifier encore plus ces interactions, permettant une meilleure compréhension de la formation et de l'évolution des galaxies.
Références
- Pas de références nécessaires pour cet article car c'est une simplification d'un ensemble de travaux plus large.
Titre: Gas-phase metallicity of local AGN in the GASP and MaNGA surveys: the role of ram-pressure stripping
Résumé: Growing evidence in support of a connection between Active Galactic Nuclei (AGN) activity and the Ram-Pressure Stripping (RPS) phenomenon has been found both observationally and theoretically in the past decades. In this work, we further explore the impact of RPS on the AGN activity by estimating the gas-phase metallicity of nuclear regions and the mass-metallicity relation of galaxies at $z \leq$ 0.07 and with stellar masses $\log {\rm M}_* / {\rm M}_\odot \geq 9.0 $, either experiencing RPS or not. To measure oxygen abundances, we exploit Integral Field Spectroscopy data from the GASP and MaNGA surveys, photoionization models generated with the code CLOUDY and the code Nebulabayes to compare models and observations. In particular, we build CLOUDY models to reproduce line ratios induced by photoionization from stars, AGN, or a contribution of both. We find that the distributions of metallicity and [O III]$\lambda$5007 luminosity of galaxies undergoing RPS are similar to the ones of undisturbed galaxies. Independently of the RPS, we do not find a correlation between stellar mass and AGN metallicity in the mass range $\log {\rm M}_* / {\rm M}_\odot \geq 10.4$, while for the star-forming galaxies we observe the well-known mass-metallicity relation (MZR) between $ 9.0 \leq \log \ {\rm M}_* /{\rm M}_\odot \leq 10.8$ with a scatter mainly driven by the star-formation rate (SFR) and a plateau around $\log {\rm M}_* / {\rm M}_\odot \sim 10.5$. The gas-phase metallicity in the nuclei of AGN hosts is enhanced with respect to those of SF galaxies by a factor of $\sim$ 0.05 dex regardless of the RPS.
Auteurs: Giorgia Peluso, Mario Radovich, Alessia Moretti, Matilde Mingozzi, Benedetta Vulcani, Bianca Poggianti, Antonino Marasco, Marco Gullieuszik
Dernière mise à jour: 2023-09-11 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2309.05332
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2309.05332
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
Merci à arxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.
Liens de référence
- https://www.ctan.org/pkg/revtex4-1
- https://www.tug.org/applications/hyperref/manual.html#x1-40003
- https://www.sdss.org/dr16/data_access/value-added-catalogs/?vac_id=manga-pipe3d-value-added-catalog:-spatially-resolved-and-integrated-properties-of-galaxies-for-dr15
- https://www.sdss.org/dr16/data_access/value-added-catalogs/?vac_id=manga-visual-morphologies-from-sdss-and-desi-images
- https://www.sdss.org/dr16/manga/marvin/
- https://github.com/matteofox/kubeviz/
- https://www.sdss.org/dr15/manga/manga-data/
- https://github.com/francbelf/python