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Événements d'obscuration dans NGC 3227 : Ce qu'on a appris

Une étude révèle des infos sur les événements d'obscuration qui affectent la luminosité de NGC 3227.

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Ces dernières années, les scientifiques ont remarqué une hausse des événements d'obscuration dans certains noyaux galactiques actifs (AGN), y compris NGC 3227. Ces événements se produisent quand des nuages bloquent la vue de la source centrale de Lumière dans l'AGN, ce qui entraîne une chute significative de la brillance observée, surtout dans les bandes de Rayons X doux. Comprendre ces variations est crucial pour avoir un aperçu du comportement du matériau autour des trous noirs supermassifs et des processus qui les impactent.

Observations de NGC 3227

NGC 3227 est un AGN de type I qui a montré des changements significatifs de sa brillance sur différentes échelles de temps. Un événement d'obscuration important a été capturé à la fin de 2019 grâce à plusieurs observatoires, dont XMM-Newton, NuSTAR et le télescope spatial Hubble. Cet événement a offert une occasion en or pour étudier comment ces nuages se déplacent et affectent la lumière qu'on reçoit de l'AGN.

Le but de l'étude

L'objectif principal est de comprendre la nature des nuages obscurcissants et leur rôle dans la variabilité observée lors de l'événement d'obscuration de 2019. En analysant la lumière provenant de différents moments, les scientifiques espèrent recueillir des indices sur la relation entre le matériau obscurcissant et la source lumineuse centrale.

Données d'observation

NGC 3227 a été observé deux fois pendant un état d'obscuration en 2019. Ces observations ont duré 103 et 50 kilosecondes, respectivement. Pendant ce temps, les scientifiques ont analysé la lumière dans différentes bandes d'énergie des rayons X pour observer la variabilité et extraire des données précieuses sur les caractéristiques de l'obscurcissant.

Analyse des observations

Courbes de lumière

Les courbes de lumière montrent comment l'intensité des rayons X change au fil du temps dans deux bandes d'énergie différentes. Lors de la première observation, une variabilité considérable a été notée, tandis que la seconde observation avait une réponse bien plus faible avec moins de variations de brillance. Ce pattern suggérait que quelque chose bloquait notre ligne de vue vers la source centrale plus efficacement lors de la seconde observation.

Bins de temps

Pour analyser les changements au sein des observations, les scientifiques ont divisé les données en segments plus petits appelés bins de temps. Cette approche a permis d'examiner de manière plus détaillée comment l'intensité variait dans différents segments des observations.

Variabilité de l'obscurcissant

Lors de la première observation, une relation significative a été observée entre la densité du matériau obscurcissant et la brillance de la source lumineuse. À mesure que le niveau d'obscuration augmentait, la brillance de la source X diminuait. Cela suggérait que l'obscurcissant se déplaçait peut-être à travers notre ligne de vue, bloquant plus de lumière ou que la brillance de la source lumineuse fluctuait elle-même.

Résultats des observations

Insights de la première observation

Dans la première observation, une anti-corrélation claire a été établie entre la densité de colonne du nuage obscurcissant et la brillance de la lumière émise par l'AGN. À mesure que la densité de l'obscurcissant augmentait, la brillance observée diminuait. Cela indique que le matériau obscurcissant se déplaçait probablement à travers la ligne de vue vers l'AGN, bloquant la lumière.

Insights de la seconde observation

Quant à la seconde observation, la brillance était significativement plus basse comparée à la première. Cela a été attribué à une combinaison d'un niveau d'obscuration plus élevé et d'une brillance réduite de la lumière elle-même. La relation vue dans la première observation ne pouvait pas être appliquée directement ici, car la variabilité était beaucoup moins prononcée.

Études en cours et directions futures

Pour mieux comprendre ces événements d'obscuration, un suivi et une analyse continue de NGC 3227 et d'autres AGNs similaires sont essentiels. Les études futures pourraient impliquer la collecte de plus de données d'observation pendant les états d'obscuration et l'analyse de comment les obscurcissants influencent la lumière que nous recevons de ces puissants phénomènes astronomiques.

Conclusion

Les événements d'obscuration dans NGC 3227 offrent un aperçu fascinant de l'interaction entre les matériaux obscurcissants et les émissions lumineuses des trous noirs supermassifs. Les différences observées entre les deux observations mettent en avant la complexité de la relation et suggèrent que les études en cours vont apporter des insights précieux sur la dynamique des AGNs et les matériaux qui les entourent.

Cette étude souligne l'importance des techniques d'observation avancées pour aider à notre compréhension des objets les plus énergétiques et mystérieux de l'univers. La recherche continue sur des AGNs comme NGC 3227 approfondira notre connaissance de ces phénomènes fascinants et pourrait potentiellement dévoiler de nouveaux aspects de l'évolution cosmique.

Source originale

Titre: Transient obscuration event captured in NGC 3227 IV. Origin of the obscuring cloud variability

Résumé: Obscuration events in type I active galactic nuclei (AGN) have been detected more frequently in recent years. The strong flux decrease in the soft X-ray band between observations has been caused by clouds with large column densities transiting our line-of-sight (LOS) and covering the central AGN. Another event has been captured in NGC 3227 at the end of 2019. We aim to determine the nature of the observed spectral variability in 2019 obscuration event. We split the two XMM-Newton observations from 2019 into timing bins of length $\sim$ 10 ks. We used the SPEX code to analyse the 0.35-10 keV EPIC-PN spectra of each timing bin. In the first observation (Obs 1), there is a strong anti-correlation between the column density ($N_H$) of the obscurer and the continuum normalisations of the X-ray power-law and soft Comptonisation components ($N_{pow}$ and $N_{comt}$, respectively). The powerlaw continuum models the hard X-rays produced by the corona, and the Comptonisation component models the soft X-ray excess and emission from the accretion disk. Through further testing we conclude that the continuum is likely to drive the observed variability, but we cannot rule out a possible contribution from NH of the obscurer if it fully transverses across the ionising source within our LOS during the observation. The ionisation parameter ($\xi$) of the obscurer is not easily constrained, and therefore it is not clear whether it varies in response to changes in ionising continuum. The second observation (Obs 2) displays a significantly lower count rate due to the combination of a high NH and covering fraction of the obscurer, and a lower continuum flux. The observed variability seen during the obscuration event of NGC 3227 in 2019 is likely driven by the continuum, but the obscurer varies at the same time, making it difficult to distinguish between the two possibilities with full certainty.

Auteurs: S. Grafton-Waters, J. Mao, M. Mehdipour, G. Branduardi-Raymont, M. Page, J. Kaastra, Y. Wang, C. Pinto, G. A. Kriss, D. J. Walton, P. -O. Petrucci, G. Ponti, B. De Marco, S. Bianchi, E. Behar, J. Ebrero

Dernière mise à jour: 2023-03-12 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2303.04717

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2303.04717

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/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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