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# Fisica# Astrofisica delle galassie

Esaminando i meccanismi di feedback in NGC 7172

Studio degli effetti del nucleo attivo sul gas molecolare in NGC 7172.

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Meccanismi di feedback inMeccanismi di feedback inNGC 7172dinamica del gas nelle galassie.Studiando l'impatto degli AGN sulla
Indice

NGC 7172 è una galassia Seyfert che si trova a circa 37 milioni di anni luce dalla Terra. Le galassie Seyfert sono un tipo di galassia attiva note per le loro brillanti regioni centrali alimentate da buchi neri supermassicci. NGC 7172 mostra caratteristiche interessanti, tra cui un anello di Gas Molecolare Freddo, osservato con telescopi avanzati. In questo studio, ci concentriamo sul feedback dal nucleo galattico attivo (AGN) in NGC 7172 e su come influisce sul gas molecolare circostante.

Osservazioni

Abbiamo fatto nuove osservazioni di NGC 7172 usando due strumenti principali: l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) e il Very Large Telescope (VLT). Le osservazioni di ALMA si sono concentrate su una specifica transizione del gas molecolare (CO(3-2)), mentre le osservazioni VLT/SINFONI sono state usate per studiare il Gas ionizzato. I dati di ALMA mostrano un anello di gas freddo molto inclinato con un raggio di circa 230 pc, probabilmente legato al movimento di stelle e gas influenzati da una potenziale barra stellare nella galassia.

Anello di Gas Molecolare

Le osservazioni CO(3-2) rivelano che questo anello di gas freddo non sta solo ruotando ma si sta anche muovendo verso l'esterno. I campi di velocità raccolti da ALMA suggeriscono che ci sono movimenti non circolari in questo gas, indicando che parte di questo gas viene spinta lontano dal centro della galassia. Abbiamo trovato che il tasso di fuoriuscita di massa del gas molecolare freddo era significativo, suggerendo che il feedback dall'AGN gioca un ruolo cruciale nella formazione della distribuzione del gas intorno al centro della galassia.

Fuoriuscita di Gas Ionizzato

Oltre al gas molecolare freddo, le osservazioni VLT/SINFONI hanno rivelato anche una fuoriuscita di gas ionizzato. Le velocità spostate verso il blu rilevate nel gas ionizzato indicano che il gas si sta allontanando dal nucleo, estendendosi nel disco della galassia. Questa fuoriuscita di gas ionizzato è probabilmente influenzata dall'attività dell'AGN al centro di NGC 7172. Le fuoriuscite ionizzate osservate sembrano essere meno massicce delle fuoriuscite di gas molecolare freddo, ma forniscono comunque informazioni preziose sui processi di feedback della galassia.

Relazione Tra AGN e Gas Molecolare

L'interazione tra il vento dell'AGN e il gas circostante è un aspetto chiave per capire l'evoluzione di galassie come NGC 7172. Il vento dell'AGN, guidato dall'energia rilasciata dal buco nero supermassiccio, può avere effetti potenti sul gas nel disco della galassia. In NGC 7172, il feedback dell'AGN sembra portare alla formazione dell'anello di gas molecolare freddo e influenza la distribuzione e il movimento di questo gas.

Morfologia e Cinematica

Combinando le osservazioni di ALMA e VLT, abbiamo ottenuto un quadro chiaro della morfologia e della cinematica del gas in NGC 7172. I dati di ALMA mostrano che il gas molecolare freddo è concentrato in una struttura ad anello, mentre i dati VLT mostrano un'emissione di gas ionizzato più ampia che si estende dall'AGN. Questa combinazione di informazioni ci consente di vedere come i gas molecolari e ionizzati siano correlati e come rispondano al feedback dell'AGN.

Il Ruolo del Toro

Nelle galassie attive, la polvere e il gas che circondano il buco nero, spesso chiamati toro, giocano un ruolo importante nell'oscurare l'AGN e influenzare il suo feedback. Le nostre osservazioni hanno rivelato l'estensione e le caratteristiche del toro in NGC 7172. La dimensione stimata del toro è di circa 32 pc e presenta un'inclinazione rispetto al disco della galassia. Questa inclinazione suggerisce un accoppiamento tra il vento dell'AGN e il gas circostante, potenzialmente aumentando gli effetti delle fuoriuscite.

Impatto sulla Formazione stellare

L'interazione tra l'AGN e il gas circostante può avere implicazioni significative per la formazione stellare nelle galassie. In alcuni casi, il feedback dell'AGN può sopprimere la formazione di stelle liberando gas dalle aree in cui le stelle potrebbero formarsi. In altri casi, potrebbe innescare una nuova formazione stellare comprimendo il gas in determinate aree. In NGC 7172, anche se vediamo evidenze di fuoriuscite di gas, non osserviamo una soppressione drammatica dell'attività di formazione stellare. Questo suggerisce una relazione più complessa tra l'AGN e il gas circostante, influenzata dalla geometria e dalla dinamica della distribuzione del gas.

Confronto con Altre Galassie Seyfert

Confrontando NGC 7172 con altre galassie Seyfert, scopriamo che presenta caratteristiche tipiche, come la presenza di un anello di gas molecolare freddo e evidenze di fuoriuscite. Tuttavia, NGC 7172 mostra anche alcune differenze notevoli, come un tasso di fuoriuscita di massa relativamente modesto della fase di gas ionizzato. Questo potrebbe indicare che, sebbene il feedback dell'AGN sia effettivamente presente in NGC 7172, la sua influenza non è così estrema come in altre galassie Seyfert più luminose.

Conclusione

I nostri risultati mettono in evidenza l'interazione complessa tra l'AGN, il gas molecolare freddo e il gas ionizzato in NGC 7172. Le dinamiche del gas e la morfologia forniscono informazioni importanti sul ruolo del feedback dell'AGN nella modellazione degli ambienti delle galassie attive. Attraverso tecniche osservative avanzate, abbiamo iniziato a svelare gli effetti del nucleo attivo sul gas circostante e le più ampie implicazioni per la formazione stellare e l'evoluzione delle galassie. Lo studio di NGC 7172 rappresenta un caso prezioso per capire i meccanismi in gioco nelle galassie attive e l'impatto dell'AGN sulla loro evoluzione.

Lavori Futuri

La ricerca futura dovrebbe concentrarsi su osservazioni ad alta risoluzione per comprendere meglio i processi dettagliati che si verificano in NGC 7172 e galassie simili. Gli studi di diverse lunghezze d'onda, comprese osservazioni nell'infrarosso e nelle onde radio, forniranno una visione più completa delle interazioni tra il feedback dell'AGN, il gas molecolare e la formazione stellare, avanzando infine la nostra conoscenza dell'evoluzione delle galassie nell'universo.

Riconoscimenti

I ricercatori riconoscono il supporto di varie fonti di finanziamento e l'importanza degli sforzi collaborativi per avanzare la ricerca astrophysica. Indagini continue sugli effetti del feedback dell'AGN su galassie come NGC 7172 miglioreranno la nostra comprensione dei processi sottostanti che governano la formazione e l'evoluzione delle galassie nel cosmo.

Fonte originale

Titolo: AGN feedback in action in the molecular gas ring of the Seyfert galaxy NGC7172

Estratto: We present new ALMA observations of the CO(3-2) transition and 854micron continuum at 0.06-0.3" resolution, together with new VLT/SINFONI observations of NGC7172. This is a luminous (bolometric luminosity of ~10^44 erg/s) Seyfert galaxy that belongs to the Galaxy Activity, Torus, and Outflow Survey (GATOS). The CO(3-2) observations reveal the presence of a highly inclined cold molecular gas ring with an approximate radius of 3-4"~540-720 pc, which is likely associated with an inner Lindblad resonance of a putative stellar bar. There are noncircular motions in the VLT/SINFONI [SiVI]1.96micron and H2 at 2.12micron, and ALMA CO(3-2) velocity fields. After subtracting the stellar velocity field, we detected [SiVI] blueshifted velocities of a few hundred km/s to the south of the AGN. They trace outflowing ionized gas outside the plane of the galaxy and out to projected distances of ~200 pc. The CO(3-2) position-velocity diagram along the kinematic minor axis displays noncircular motions with observed velocities of up to ~150 km/s. Assuming that these are taking place in the disk of the galaxy, the observed velocity signs imply that the molecular gas ring is not only rotating but also outflowing. We derived an integrated cold molecular gas mass outflow rate of ~40 Msun/yr for the ring. Using the 854micron map, we resolved a 32 pc radius torus with a gas mass of 8x10^5 Msun. These torus properties are similar to other Seyfert galaxies in the GATOS sample. We measured a decreased cold molecular gas concentration in the nuclear-torus region relative to the circumnuclear region when compared to other less luminous Seyfert galaxies. We conclude that the effects of AGN feedback in NGC7172, which are likely caused by the AGN wind and/or the moderate luminosity radio jet, are seen as a large-scale outflowing molecular gas ring and accompanying redistribution of molecular gas in the nuclear regions.

Autori: A. Alonso-Herrero, S. Garcia-Burillo, M. Pereira-Santaella, T. Shimizu, F. Combes, E. K. S. Hicks, R. Davies, C. Ramos Almeida, I. Garcia-Bernete, S. F. Hoenig, N. A. Levenson, C. Packham, E. Bellocchi, L. K. Hunt, M. Imanishi, C. Ricci, P. Roche

Ultimo aggiornamento: 2023-05-24 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2305.15143

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2305.15143

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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