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# Physique# Astrophysique des galaxies

Comprendre la nature unique des galaxies radio FR0

Les FR0s donnent des infos sur le comportement des galaxies et des trous noirs supermassifs.

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FR0 : Galaxies RadioFR0 : Galaxies RadioExpliquéesdans les galaxies compactes.Aperçus sur les jets et les trous noirs
Table des matières

Les galaxies radio sont un type de galaxie qui émet des ondes radio puissantes. Parmi elles, il y a des sortes spécifiques appelées FR0, qui sont plus petites et ont des caractéristiques différentes par rapport à leurs grandes homologues, les galaxies radio FRI. L'étude des FR0 nous aide à comprendre comment les galaxies se comportent, surtout celles qui sont actives et ont Des trous noirs supermassifs au centre.

Caractéristiques des FR0

Les sources FR0 sont compactes et se trouvent généralement dans de grandes galaxies massives. Elles ont des trous noirs supermassifs qui peuvent peser des millions, voire des milliards de fois plus que notre soleil. Ces galaxies ne montrent en général pas de grosses émissions radio comme les galaxies FRI. Au lieu de ça, elles émettent des signaux radio forts venant de leur cœur, ce qui les rend plus focalisées dans leurs émissions.

Contrairement aux galaxies FRI, qui ont de grands lobes radio qui s'étendent loin dans l'espace, les galaxies FR0 manquent de ces grandes caractéristiques. Cela suggère que les Jets, qui sont des flux de particules chargées éjectées par le trou noir, ne grandissent pas ou ne deviennent pas aussi puissants que dans des sources plus grandes.

La structure des jets

Les jets dans les galaxies FR0 suscitent un intérêt particulier. Les scientifiques ont découvert que ces jets peuvent avoir des vitesses différentes. Dans les galaxies FRI, les jets commencent à se déplacer très rapidement mais ralentissent en s'étendant dans l'espace. Les chercheurs essaient de savoir si les jets FR0 se comportent de la même manière ou s'ils restent plus lents, ce qui pourrait expliquer pourquoi ils ne grandissent pas.

Pour enquêter, les scientifiques ont observé 18 galaxies FR0 différentes avec des télescopes radio avancés. Ils ont étudié les détails de ces jets, cherchant des motifs dans leur structure et leur vitesse.

Observations et découvertes

Grâce à ces observations, les chercheurs ont pu détecter des jets dans la plupart des galaxies FR0 étudiées. Cependant, certaines sources semblaient non résolues, ce qui signifie qu'ils n'ont pas pu capturer d'images claires des jets. Les jets qui ont été découverts montraient une variété de structures. Certains étaient positionnés de manière symétrique autour du centre, tandis que d'autres étaient unilatéraux.

L'équipe a également analysé le rapport de luminosité entre le jet et son homologue. Cette analyse a révélé que les jets dans les FR0 se déplacent probablement à des vitesses plus lentes par rapport aux jets FRI. Plus précisément, les jets dans les FR0 pourraient avoir des vitesses d'environ la moitié de la vitesse de la lumière, voire moins.

Similarités et différences avec les sources FRI

Les FR0 et les FRI partagent certaines similarités dans leurs propriétés nucléaires et le type de galaxies dans lesquelles ils se trouvent, mais ils diffèrent significativement dans la manière dont ils émettent des ondes radio. Alors que les galaxies FRI affichent des structures radio étendues, les FR0 sont beaucoup plus limitées à cet égard.

En outre, les FR0 se révèlent être plus concentrées dans leurs émissions. La plupart des sources FR0 observées montraient peu d'extension dans les émissions radio, confirmant leur nature compacte.

L'importance des observations radio

Les informations recueillies grâce aux observations radio sont cruciales pour comprendre le comportement des galaxies FR0. L'imagerie radio à haute résolution permet aux scientifiques d'identifier les structures des jets et leur interaction avec l'environnement environnant. Cela aide à clarifier comment l'énergie produite par les trous noirs affecte l'évolution des galaxies.

Les données disponibles ne sont pas très étendues, mais les découvertes récentes ont mis en lumière la présence de jets dans les FR0 à des fréquences radio plus basses, indiquant qu'un nombre significatif de FR0 montrent des signes d'avoir des jets.

Scénarios évolutifs pour les FR0

Différentes hypothèses ont été proposées concernant le développement des FR0. Une idée suggère que tous les FR0 pourraient être de jeunes galaxies évoluant vers des formes plus grandes comme les galaxies FRI avec le temps. Cependant, des preuves indiquent que cela pourrait ne pas être vrai en raison de leur petite taille et de leurs structures d'émission limitées.

Une autre théorie propose que les FR0 ne se développent peut-être pas en structures plus grandes en raison des conditions spécifiques de production et de maintenance des jets, ce qui pourrait les empêcher de former de grandes caractéristiques radio.

Interaction avec l'environnement

Les interactions des jets avec le milieu environnant, ou la matière interstellaire, sont vitales pour façonner leurs structures. Les résultats suggèrent que les jets dans les FR0 sont influencés par cet environnement. Le gaz environnant pourrait affecter la manière dont les jets se développent, surtout s'ils se déplacent plus lentement.

De nombreux jets FR0 semblent avoir diverses structures qui indiquent qu'ils interagissent peut-être avec les milieux environnants. Cette interaction pourrait influencer leur croissance et leur longévité.

Morphologie et propriétés des jets

La morphologie, ou la forme, des jets des FR0 est complexe. Beaucoup de ces jets montrent des caractéristiques qui suggèrent qu'ils interagissent fortement avec le Milieu Interstellaire. Dans certains cas, les jets apparaissent avoir une structure tordue ou inégale, indiquant une interaction significative avec l'environnement galactique.

Les implications de ces résultats montrent que les FR0 pourraient ne pas être aussi simples qu'on le pensait au départ. Les complexités dans leurs structures suggèrent que de nombreux facteurs peuvent influencer leur comportement.

Le rôle des trous noirs supermassifs

Les trous noirs supermassifs sont les moteurs derrière les émissions radio dans les galaxies. Leur activité alimente les jets que nous observons. Dans les FR0, les caractéristiques de ces trous noirs pourraient être différentes de celles trouvées dans les galaxies FRI.

Il a été suggéré que les FR0 pourraient être associées à des trous noirs plus faibles. En conséquence, leurs jets pourraient être intrinsèquement plus faibles et incapables de générer les structures étendues observées dans des sources plus puissantes.

La connexion entre les FR0 et l'évolution galactique

L'existence de structures de jets dans les FR0 témoigne de la relation plus large entre les noyaux galactiques actifs et l'évolution des galaxies. L'énergie des jets peut affecter la galaxie environnante et influencer la formation d'étoiles et la dynamique des gaz à l'intérieur.

Dans des galaxies compactes comme les FR0, les jets peuvent jouer un rôle crucial car ils sont plus susceptibles d'interagir avec la matière environnante. Cela suggère une boucle de rétroaction où l'énergie émise par le trou noir peut avoir un impact sur la galaxie hôte avec le temps.

Conclusions

La recherche sur les galaxies radio FR0 révèle des détails complexes sur les jets et leurs interactions. Les résultats indiquent que bien que les FR0 partagent certaines similarités avec les plus grandes sources FRI, leurs caractéristiques uniques les distinguent. L'étude de ces galaxies est essentielle pour comprendre la dynamique des galaxies modernes et le rôle des trous noirs supermassifs dans leur évolution.

Alors que les observations continuent, les chercheurs espèrent recueillir plus d'informations sur ces types de galaxies mystérieuzes afin d'obtenir des aperçus plus profonds sur la nature des régions les plus actives de l'univers. En explorant la nature des jets et leur interaction avec leur environnement, nous continuons à assembler le puzzle complexe du comportement galactique dans le cosmos.

Source originale

Titre: Jets in FR0 radio galaxies

Résumé: The local radio-loud AGN population is dominated by compact sources named FR0s. These sources show features, for example the host type, the mass of the supermassive black hole (SMBH), and the multi-band nuclear characteristics, that are similar to those of FRI radio galaxies. However, in the radio band, while FR0 and FRI share the same nuclear properties, the kiloparsec-scale diffuse component dominant in FRI is missing in FR0s. With this project we would like to study the parsec-scale structure in FR0s in comparison with that of FRI sources. To this end we observed 18 FR0 galaxies with the VLBA at 1.5 and 5 GHz and/or with the EVN at 1.7 GHz and produced detailed images at milliarcsec resolution of their nuclear emission to study the jet and core structure. All sources have been detected but one. Four sources are unresolved, even in these high-resolution images; jets have been detected in all other sources. We derived the distribution of the jet-to-counter-jet ratio of FR0s and found that it is significantly different from that of FRIs, suggesting different jet bulk speed velocities. Combining the present data with published data of FR0 with VLBI observations, we derive that the radio structure of FR0 galaxies shows strong evidence that parsec-scale jets in FR0 sources are mildly relativistic with a bulk velocity on the order of 0.5c or less. A jet structure with a thin inner relativistic spine surrounded by a low-velocity sheath could be in agreement with the SMBH and jet launch region properties.

Auteurs: G. Giovannini, R. D. Baldi, A. Capetti, M. Giroletti, R. Lico

Dernière mise à jour: 2023-02-24 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2302.12657

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2302.12657

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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