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# Physique# Phénomènes astrophysiques à haute énergie

Émissions de rayons gamma des galaxies proches

Une étude révèle une activité en rayons gamma dans NGC 1068 et NGC 253.

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Cet article parle des Émissions de rayons gamma de deux galaxies proches, NGC 1068 et NGC 253. Ces émissions sont super intéressantes parce qu'elles donnent des infos sur les processus physiques qui se passent dans ces galaxies.

Aperçu des Émissions de Rayons Gamma

Les rayons gamma, c'est une forme de radiation à haute énergie. Ils sont produits lors d'événements cosmiques intenses, comme des explosions de supernova et des interactions entre particules. L'étude des émissions de rayons gamma aide les scientifiques à comprendre les environnements des galaxies et les activités qui s'y passent.

NGC 1068 : Un Regard de Plus Près

NGC 1068 est une galaxie bien étudiée située à environ 14,4 millions de parsecs de la Terre. Elle a un noyau actif, qui est une région centrale avec une forte émission d'énergie. Cette galaxie est classée comme une galaxie Seyfert, un type de galaxie avec des noyaux brillants. La région centrale est visible depuis la Terre sous un angle spécifique, classé comme type 2.

Des observations récentes ont détecté des émissions de rayons gamma de NGC 1068. Les scientifiques ont utilisé un télescope spatial appelé le Fermi Gamma-ray Space Telescope pour recueillir ces données. La recherche s'est concentrée sur les émissions de 0,1 à 500 GeV, une plage qui comprend à la fois des énergies basses et élevées.

Résultats Clés pour NGC 1068

L'analyse de NGC 1068 a révélé deux points importants concernant ses émissions de rayons gamma :

  1. Activité de Type Flamboiement : Les chercheurs ont trouvé que la galaxie montrait des activités de type flamboiement dans ses émissions. Ça veut dire qu'il y avait des périodes où les émissions augmentaient de manière significative sur de courtes durées.

  2. Variations Spectrales : Les émissions de rayons gamma apparaissaient plus intenses dans certaines plages d'énergie, en particulier dans la plage de 2 GeV pendant les événements de flamboiement. En revanche, pendant les périodes calmes, les émissions étaient moins intenses.

Le Rôle des Jets

L'émission de NGC 1068 pourrait être influencée par des jets qui viennent du noyau actif. Les jets sont des flux de particules chargées se déplaçant à grande vitesse. Ils peuvent renforcer les émissions de rayons gamma à cause des ondes de choc créées lors des collisions entre particules. Ce comportement est souvent observé dans diverses galaxies.

NGC 253 : Une Autre Galaxie Proche

NGC 253 est encore plus proche de la Terre, à environ 3,5 millions de parsecs. Cette galaxie a des caractéristiques uniques, notamment une forte formation d'étoiles dans sa région centrale, où de nouvelles étoiles se forment. Comme NGC 1068, NGC 253 a aussi été observée pour ses émissions de rayons gamma, avec des données collectées grâce au même télescope Fermi.

Observations de NGC 253

En analysant NGC 253, les chercheurs se sont concentrés sur les émissions dans la plage de 5 GeV. Ils ont remarqué que les émissions montraient des variations à long terme. Ça veut dire que l'intensité des émissions fluctuait dans le temps.

Points Notables pour NGC 253

  1. Variation de Flux : Les chercheurs ont noté que le flux des émissions de rayons gamma a diminué d'environ la moitié après une certaine date (MJD 57023). Ce changement était clair dans les données analysées et indiquait des processus en cours qui influencent les émissions.

  2. Activité Centrale : L'émission semblait provenir de la région centrale de NGC 253. Ça soutient les idées précédentes selon lesquelles l'activité centrale de la galaxie, potentiellement associée à un noyau actif, joue un rôle crucial dans les émissions observées.

La Connexion avec les Noyaux Galactiques Actifs

Les deux galaxies, NGC 1068 et NGC 253, ont des centres qui pourraient être associés à des noyaux galactiques actifs (AGN). Les AGN sont des régions dans les galaxies qui émettent de grandes quantités d'énergie et peuvent varier en intensité dans le temps. Les émissions de ces centres peuvent souvent être plus intenses que ce à quoi on s'attendrait des régions environnantes de formation d'étoiles.

Comprendre les Émissions

Les émissions de rayons gamma des deux galaxies indiquent des interactions complexes qui se produisent à l'intérieur d'elles. Les émissions ne sont pas uniquement dues à la formation d'étoiles ; la présence de jets et le comportement du noyau actif sont probablement des facteurs contributifs.

Dans le cas de NGC 1068, l'activité des jets semble influencer l'intensité des émissions pendant les périodes de flamboiement. Pour NGC 253, les variations des émissions soulignent le rôle potentiel d'un AGN.

Implications pour la Recherche

Les résultats des émissions de rayons gamma de NGC 1068 et NGC 253 étendent notre compréhension du comportement des galaxies. Ça suggère que plusieurs processus à l'intérieur des galaxies contribuent à leurs émissions. Cette complexité ouvre de nouvelles pistes de recherche sur la façon dont différentes régions d'une galaxie interagissent et comment cette interaction influence les émissions.

Directions Futures de Recherche

D'autres études sur ces galaxies sont essentielles pour approfondir notre compréhension des émissions de rayons gamma. En combinant des observations à travers différentes longueurs d'onde - y compris les rayons X, l'optique et le radio - la communauté scientifique peut obtenir plus d'infos sur les processus physiques au sein de ces galaxies.

Conclusion

L'analyse des émissions de rayons gamma de NGC 1068 et NGC 253 révèle une mine d'infos sur les processus dynamiques dans ces galaxies voisines. Les résultats soulignent l'importance de considérer à la fois les noyaux actifs et les activités de formation d'étoiles lors de l'étude des émissions à haute énergie. La recherche continue améliorera notre compréhension de ces phénomènes cosmiques fascinants et de leurs implications pour l'évolution galactique.

Source originale

Titre: Dissecting the gamma-ray emissions of the nearby galaxies NGC 1068 and NGC 253

Résumé: Intrigued by recent high-energy study results for nearby galaxies with gamma-ray emission and in particular NGC~1068 that has been detected as a neutrino-emitting source by the IceCube Neutrino Observatory, we conduct detailed analysis of the $\gamma$-ray data for the galaxies NGC~1068 and NGC~253, obtained with the Large Area Telescope onboard {\it the Fermi Gamma-ray Space Telescope}. By checking for their possible spectral features and then constructing light curves in corresponding energy ranges, we identify spectral-change activity from NGC ~1068 in $\geq$2\,GeV energy range and long-term detection significance changes for NGC~253 in $\geq$5\,GeV energy range. In the former, the emission appears harder in two half-year time periods than that in the otherwise `quiescent' state. In the latter, a $\sim$2-times detection significance decrease after MJD~57023 is clearly revealed by the test-statistic maps we obtain. Considering studies carried out and models proposed for the $\gamma$-ray emissions of the two sources, we discuss the implications of our findings. We suspect that the jet (or outflow) in NGC~1068 might contribute to the \gr\ emission. The nature of the long-term detection significance change for NGC~253 is not clear, but since the part of the GeV emission may be connected to the very-high-energy (VHE) emission from the center of the galaxy, it could be further probed with VHE observations.

Auteurs: Shunhao Ji, Zhongxiang Wang, Yi Xing, Dahai Yan, Jintao Zheng

Dernière mise à jour: 2023-12-04 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2307.05142

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2307.05142

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.

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