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# Fisica# Astrofisica delle galassie

Dinamica dei gas nella galassia Seyfert MCG-05-23-16

Esplorando i movimenti del gas e la formazione di stelle nella galassia MCG-05-23-16.

D. Esparza-Arredondo, C. Ramos Almeida, A. Audibert, M. Pereira-Santaella, I. García-Bernete, S. García-Burillo, T. Shimizu, R. Davies, L. Hermosa Muñoz, A. Alonso-Herrero, F. Combes, G. Speranza, L. Zhang, S. Campbell, E. Bellocchi, A. J. Bunker, T. Díaz-Santos, B. García-Lorenzo, O. González-Martín, E. K. S. Hicks, A. Labiano, N. A. Levenson, C. Ricci, D. Rosario, S. Hoenig, C. Packham, M. Stalevski, L. Fuller, T. Izumi, E. López-Rodríguez, D. Rigopoulou, D. Rouan, M. Ward

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Indice

Capire come si comporta e si muove il gas nelle galassie è importante per conoscere la formazione delle stelle e come le galassie cambiano nel tempo. In questo pezzo, parliamo della galassia Seyfert MCG-05-23-16, che ha attirato l’attenzione degli scienziati per le sue caratteristiche e comportamenti interessanti.

MCG-05-23-16: Un Overview

MCG-05-23-16 è una galassia che ospita un nucleo galattico attivo (AGN), il che significa che ha un buco nero supermassiccio al centro che sta mangiando materia. Questa galassia è classificata come di tipo S0, il che vuol dire che ha una forma liscia e arrotondata come una pesca, piuttosto che braccia a spirale. Le osservazioni mostrano strutture interessanti, tra cui una corsia polverosa che assomiglia a una spirale e un anello esterno. L’interazione di queste strutture gassose può dirci molto sulla formazione di stelle che avviene nella galassia.

L’importanza del Gas Molecolare

Il gas molecolare è il materiale da cui nascono le stelle. Nella maggior parte delle galassie, questo gas esiste in due gamme di temperatura: gas caldo a centinaia di Kelvin e gas più freddo a decine di Kelvin. Osservando questo gas, possiamo capire dove si stanno formando le stelle e come sta evolvendo la galassia.

Osservazioni con telescopi potenti

I dati del James Webb Space Telescope (JWST) e dell'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ci aiutano a studiare MCG-05-23-16. Queste osservazioni permettono agli scienziati di analizzare in dettaglio sia il gas molecolare caldo che quello freddo. Con questi strumenti, gli scienziati possono raccogliere dati su varie emissioni del gas che offrono informazioni sulla sua temperatura e movimento.

Cosa abbiamo trovato: Le strutture gassose

Corsia polverosa e spirale

Le immagini del Telescopio Spaziale Hubble rivelano una corsia polverosa e una spirale nucleare nella galassia. Questa struttura a spirale è cruciale perché mostra come il gas sta vorticosamente girando attorno al centro. La presenza di un anello attorno alla spirale indica che il gas sta entrando nelle aree centrali, potenzialmente alimentando il buco nero.

Cinematica del gas

I movimenti del gas, chiamati cinematica, sono complessi. Il gas molecolare caldo si comporta diversamente rispetto al gas freddo. Ad esempio, alcuni gas caldi mostrano movimenti più caotici mentre il gas più freddo presenta una rotazione più ordinata. Capire questi movimenti è fondamentale per scoprire come il buco nero interagisce con il materiale circostante.

Il mistero del gas in uscita

Una delle scoperte entusiasmanti è l’identificazione di gas che sembra muoversi verso l’esterno dal centro della galassia. Questo flusso potrebbe essere legato alla recente formazione di stelle, suggerendo che stelle giovani stanno spingendo via il gas dal nucleo. Le osservazioni notano anche regioni con notevole turbolenza, il che potrebbe suggerire vari processi in atto, come getti o attività di Formazione stellare.

Il ruolo della formazione stellare

La formazione delle stelle è vitale in questa danza cosmica. Le aree di recente formazione stellare emettono segnali particolari che ci aiutano a tracciare dove nascono le stelle. La presenza di Idrocarburi Aromatici Policiclici (PAH) segnala la formazione stellare attiva, che potrebbe guidare il flusso di gas. Questo aggiunge un ulteriore livello di complessità alla già intricatissima storia di MCG-05-23-16.

Stratificazione del gas nella galassia

La stratificazione si riferisce a come diversi tipi di gas sono sovrapposti all'interno della galassia. Le osservazioni suggeriscono che il gas più freddo si trova nella spirale nucleare e nelle braccia connettive, mentre il gas più caldo riempie lo spazio intermedio. Questa segregazione è cruciale per capire il ciclo di vita del gas nelle galassie.

Interazione tra buco nero e galassia ospite

La relazione tra il buco nero e la galassia circostante è un argomento di grande interesse. Man mano che il buco nero cresce consumando gas, può influenzare come il gas si muove e dove si formano le stelle. Questo effetto è noto come feedback AGN, e può sia promuovere che sopprimere la formazione stellare, a seconda di vari fattori.

Nessun grande impatto dal getto compatto

Le osservazioni di un getto compatto in MCG-05-23-16 rivelano che non sembra influenzare significativamente il gas molecolare circostante. Questo è probabilmente dovuto all'angolo con cui il getto è orientato rispetto al disco di gas. Il getto potrebbe avere un ruolo in altri aspetti, ma la sua influenza diretta sul gas molecolare è limitata.

Conclusione

In sintesi, MCG-05-23-16 è una galassia affascinante con strutture intricate e movimenti del gas molecolare. La combinazione di osservazioni JWST e ALMA ci consente di dipingere un quadro più completo del ruolo di questa galassia nel cosmo. Le scoperte indicano un’interazione complessa tra il buco nero, il gas e i processi che formano le stelle. Continuando a osservare e studiare queste galassie, sveliamo di più sulla formazione e l’evoluzione dell'universo.

Un pensiero finale

Quindi, la prossima volta che guardi le stelle, ricorda che c’è molto che succede là fuori, comprese corsie polverose, spirali e gas in uscita. È un universo pieno di meraviglie, caos e magari un po' di malizia cosmica!

Fonte originale

Titolo: Molecular gas stratification and disturbed kinematics in the Seyfert galaxy MCG-05-23-16 revealed by JWST and ALMA

Estratto: Understanding the processes that drive the morphology and kinematics of molecular gas in galaxies is crucial for comprehending star formation and, ultimately, galaxy evolution. Using data obtained with the James Webb Space Telescope (JWST) and the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), we study the behavior of the warm molecular gas at temperatures of hundreds of Kelvin and the cold molecular gas at tens of Kelvin in the galaxy MCG$-$05$-$23$-$16, which hosts an active galactic nucleus (AGN). Hubble Space Telescope (HST) images of this spheroidal galaxy, classified in the optical as S0, show a dust lane resembling a nuclear spiral and a surrounding ring. These features are also detected in CO(2$-$1) and H2, and their morphologies and kinematics are consistent with rotation plus local inward gas motions along the kinematic minor axis in the presence of a nuclear bar. The H2 transitions 0-0 S(3), 0-0 S(4), and 0-0 S(5), which trace warmer and more excited gas, show more disrupted kinematics than 0-0 S(1) and 0-0 S(2), including clumps of high-velocity dispersion (of up to $\sim$ 160 km/s), in regions devoid of CO(2$-$1). The kinematics of one of these clumps, located at $\sim$ 350 pc westward from the nucleus, are consistent with outflowing gas, possibly driven by localized star formation traced by Polycyclic Aromatic Hydrocarbon (PAH) emission at 11.3 ${\mu}$m. Overall, we observe a stratification of the molecular gas, with the colder gas located in the nuclear spiral, ring, and connecting arms, while most warmer gas with higher velocity-dispersion fills the inter-arm space. The compact jet, approximately 200 pc in size, detected with Very Large Array (VLA) observations, does not appear to significantly affect the distribution and kinematics of the molecular gas, possibly due to its limited intersection with the molecular gas disc.

Autori: D. Esparza-Arredondo, C. Ramos Almeida, A. Audibert, M. Pereira-Santaella, I. García-Bernete, S. García-Burillo, T. Shimizu, R. Davies, L. Hermosa Muñoz, A. Alonso-Herrero, F. Combes, G. Speranza, L. Zhang, S. Campbell, E. Bellocchi, A. J. Bunker, T. Díaz-Santos, B. García-Lorenzo, O. González-Martín, E. K. S. Hicks, A. Labiano, N. A. Levenson, C. Ricci, D. Rosario, S. Hoenig, C. Packham, M. Stalevski, L. Fuller, T. Izumi, E. López-Rodríguez, D. Rigopoulou, D. Rouan, M. Ward

Ultimo aggiornamento: Nov 19, 2024

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2411.12398

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.12398

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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