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Nouvelles perspectives sur l'évolution galactique de NGC 3100

Les astronomes étudient NGC 3100 pour comprendre la formation des galaxies et leurs interactions.

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Dans l'immense univers, il y a différents types de galaxies, et elles se présentent sous plein de formes. Un type particulier s'appelle les Galaxies radio à faible excitation (LERGs). NGC 3100 est une de ces galaxies qui a attiré l'attention des astronomes. Cette galaxie n'est pas juste belle ; elle détient des indices sur comment les galaxies évoluent et comment leurs centres produisent de l'énergie.

NGC 3100 et son groupe

NGC 3100 est un membre brillant d'un groupe lâche de galaxies. On sait qu'elle héberge une source radio jeune qui produit de l'énergie sous forme d'ondes radio. De nouvelles observations montrent qu'il y a du gaz Hydrogène neutre autour de NGC 3100. Ce gaz est important parce qu'il pourrait jouer un rôle dans la croissance de la galaxie et l'activation de sa région centrale.

Les observations ont aussi révélé que ce gaz existe dans deux petites galaxies voisines et dans un nuage entre elles. Ces découvertes suggèrent que les galaxies pourraient interagir entre elles. Le gaz autour de ces galaxies montre des asymétries, laissant entendre qu'il y a des interactions gravitationnelles en cours. Il y a même un nuage diffus de gaz sans étoiles visibles à proximité, indiquant qu'il pourrait être un vestige d'interactions passées entre galaxies.

Le rôle du Gaz Froid dans les galaxies

Un des sujets clés pour comprendre la formation des galaxies est la présence de gaz froid. Traditionnellement, les galaxies plus anciennes, surtout les galaxies de type précoce (ETGs), manquent de ce gaz froid. Cependant, des études récentes ont montré que des quantités significatives de gaz moléculaire froid peuvent être trouvées dans les centres de ces galaxies.

L'origine de ce gaz peut être interne, provenant par exemple d'étoiles mourantes, ou externe, venant d'interactions avec d'autres galaxies. Dans des groupes de galaxies, les interactions de marée peuvent tirer le gaz vers les centres, alimentant des Noyaux Galactiques Actifs (AGN) comme NGC 3100. Ces interactions peuvent aussi entraîner des turbulences, influençant comment le gaz s'écoule vers le centre d'une galaxie et comment il pourrait refroidir.

L'importance des AGN et des mécanismes de rétroaction

Les noyaux galactiques actifs, ou AGNs, comme celui de NGC 3100, sont censés influencer l'évolution des galaxies. Les AGNs libèrent de l'énergie qui peut chauffer le gaz environnant, ce qui pourrait freiner la formation d'étoiles. Cette énergie provient d'un trou noir supermassif au centre de la galaxie.

Il existe différents mécanismes de rétroaction, comme la rétroaction cinétique des jets radio. Ces jets peuvent repousser le gaz loin du centre et aider à façonner l'environnement environnant. Comprendre comment ces jets fonctionnent et comment ils interagissent avec leur environnement aide les chercheurs à en apprendre plus sur l'évolution des galaxies.

Étudier les galaxies radio à faible excitation

Étudier les LERGs fournit des aperçus importants sur les processus qui gouvernent la formation des galaxies. Ces galaxies hébergent la majorité des sources radio dans l'univers local, ce qui les rend significatives pour la recherche. Les LERGs résident principalement dans des galaxies de type précoce, qui sont rouges et massives.

Des études systématiques des LERGs permettent aux scientifiques d'examiner comment leur activité centrale affecte le gaz environnant. En se concentrant sur NGC 3100, les chercheurs peuvent explorer non seulement le gaz présent dans la galaxie, mais aussi sa dynamique, ou les mouvements de ce gaz.

Techniques d'observation

Pour explorer NGC 3100, les astronomes ont utilisé l'Australia Telescope Compact Array (ATCA) pour observer la galaxie dans une longueur d'onde particulière de lumière (21 cm, correspondant au gaz hydrogène neutre). Cela permet de détecter le gaz à la fois en émission (gaz émettant de la lumière) et en absorption (gaz absorbant la lumière des objets plus brillants en arrière-plan).

Les observations ont montré que NGC 3100 possède une grande quantité de gaz autour d'elle, tout en révélant le gaz dans ses galaxies voisines. Les données recueillies fournissent une vue détaillée de comment ce gaz est distribué et comment il se déplace.

Découvertes de NGC 3100

Les observations ont trouvé de l'hydrogène atomique dans NGC 3100 et ses environs. Cela a révélé que le gaz froid existe sous différentes formes et dans divers lieux. Le gaz associé aux galaxies voisines et aux nuages montre des motifs et des flux variés, indiquant des interactions complexes entre ces systèmes.

Le nuage de gaz découvert est particulièrement intéressant. Il est situé entre NGC 3100 et sa galaxie compagne. Ce nuage est diffus, suggérant qu'il pourrait provenir d'interactions passées entre galaxies. Il ne semble pas avoir d'étoiles associées, confirmant qu'il s'agit principalement d'un vestige de ces interactions.

Le Champ de vitesse du gaz froid

Les motifs de mouvement du gaz froid autour de NGC 3100 ont aussi été analysés. Les vitesses montrent que les différentes galaxies riches en gaz du groupe ont des vitesses similaires, indiquant qu'elles font probablement partie de la même structure.

Certaines parties du gaz se dirigent vers NGC 3100, ce qui suggère qu'il est attiré dans la galaxie. Cet afflux de gaz pourrait alimenter l'activité au centre de NGC 3100, lui permettant de rester active.

Conclusion

L'étude de NGC 3100 et de son environnement éclaire comment les galaxies fonctionnent. Les interactions entre galaxies, la présence de gaz froid et le rôle des noyaux galactiques actifs sont tous des facteurs importants dans l'évolution des galaxies.

En comprenant ces composants et leurs dynamiques, les astronomes peuvent reconstituer l'histoire de l'évolution des galaxies comme NGC 3100 au fil du temps. Les découvertes soulignent l'importance de continuer la recherche dans ce domaine pour débloquer plus de secrets sur notre univers. L'exploration continue des galaxies devrait révéler encore plus de détails sur leur formation, leur croissance et leurs interactions dans le vaste cosmos.

Source originale

Titre: The AGN fuelling/feedback cycle in nearby radio galaxies - V. The cold atomic gas of NGC 3100 and its group

Résumé: We present Australia Compact Telescope Array (ATCA) 21-cm observations of the nearby low-excitation radio galaxy (LERG) NGC 3100. This is the brightest galaxy of a loose group and hosts a young ($\sim 2$ Myr) radio source. The ATCA observations reveal for the first time the presence of neutral hydrogen (HI) gas in absorption in the centre of this radio galaxy, and in emission in two low-mass galaxies of the group and in a diffuse dark cloud in the proximity of NGC 3100. The sensitivity to low-column density gas ($N_{\rm HI}\sim 10^{19}$ cm$^{-2}$) allows us to reveal asymmetries in the periphery of most the HI-detected galaxies, suggesting that tidal interactions may be on-going. The diffuse cloud does not show a stellar counterpart down to $27$ mag/arcsec$^2$ and could be the remnant of these interactions. The analysis of the HI absorption complex in NGC 3100 indicates that the atomic phase of the hydrogen is distributed as its molecular phase (observed at arcsecond resolution through several carbon monoxide emission lines). We suggest that the interactions occurring within the group are causing turbulent cold gas clouds in the intra-group medium to be slowly accreted towards the centre of NGC 3100. This caused the recent formation of the cold circum-nuclear disk which is likely sustaining the young nuclear activity.

Auteurs: F. M. Maccagni, I. Ruffa, A. Loni, I. Prandoni, R. Ragusa, D. Kleiner, P. Serra, E. Iodice, M. Spavone

Dernière mise à jour: 2023-05-01 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2305.01075

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2305.01075

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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