O Ciclo de Vida das Galáxias de Tipo Inicial
Uma olhada na formação de estrelas e o papel dos AGNs em galáxias de tipo early.
Oleh Ryzhov, Michał J. Michałowski, J. Nadolny, J. Hjorth, A. Leśniewska, M. Solar, P. Nowaczyk, C. Gall, T. T. Takeuchi
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Índice
- O que Acontece nas Galáxias de Tipo Inicial?
- Como a Formação de Estrelas Para?
- O Mistério das Estrelas Perdidas
- Classificação das Galáxias
- Nossas Descobertas sobre AGNs
- O Papel das Estrelas Velhas
- Entendendo o Impacto do Feedback de AGN
- E o Ambiente?
- Poeira e Temperatura
- Taxas de Formação de Estrelas
- A Importância dos Fluxos de Saída
- Conclusão
- Fonte original
- Ligações de referência
Galáxias são coleções enormes de estrelas, gás, poeira e matéria escura que estão unidas pela gravidade. Elas vêm em diferentes formas e tamanhos. Algumas são espirais, como a nossa Via Láctea, enquanto outras são mais arredondadas, conhecidas como galáxias de tipo inicial (ETGs). Essas ETGs incluem as galáxias elípticas e lenticulares, que são como os parentes mais velhos e tranquilos das galáxias espirais bagunceiras.
O que Acontece nas Galáxias de Tipo Inicial?
Nas galáxias de tipo inicial, a formação de estrelas pode desacelerar ou até parar completamente. Quando isso acontece, dizemos que a galáxia foi "extinta." Imagine uma chaleira quente que acaba a água-não dá pra fazer chá sem água! Nas galáxias, a água é o Meio Interestelar (ISM)-uma mistura de gás e poeira que ajuda a formar novas estrelas.
Como a Formação de Estrelas Para?
Existem várias razões pelas quais a formação de estrelas pode desacelerar em uma galáxia. Uma razão importante é a remoção do ISM frio. Se o gás for retirado ou aquecido, ele não pode formar novas estrelas. É como esvaziar uma piscina e depois tentar nadar nela-não tem água!
Várias coisas podem remover o ISM das galáxias:
- Supernovas: Quando estrelas massivas explodem, elas mandam muito gás pra longe.
- Núcleos Galácticos Ativos (AGNS): Esses são buracos negros supermassivos no centro das galáxias que também podem empurrar o gás pra fora com sua energia.
- Turbulência e Fusões: Quando galáxias se chocam, elas podem forçar o gás a sair.
O Mistério das Estrelas Perdidas
Neste estudo, analisamos 2.409 galáxias de tipo inicial empoeiradas pra ver o que tá rolando com seu ISM. Usando técnicas especiais, conseguimos classificar as galáxias e descobrir quem tá fazendo o gás ir embora.
Demos uma olhada nas emissões das galáxias, que são como suas vozes. Assim como as pessoas podem soar diferentes dependendo de como falam ou se sussurram, as galáxias têm emissões diferentes com base no que tá acontecendo dentro delas. Escutamos essas emissões pra classificar as galáxias em diferentes grupos, dependendo de suas principais fontes de energia.
Classificação das Galáxias
Usamos dois métodos principais de classificação pra entender melhor essas galáxias:
- Diagrama BPT: Esse método usa certas emissões das galáxias pra ver se elas estão formando estrelas ou se têm atividade forte de AGN.
- Diagrama WHAN: Esse método novo pode classificar ainda mais galáxias, incluindo aquelas que são mais difíceis de analisar.
Os diagramas BPT e WHAN ajudam a identificar se uma galáxia tá principalmente formando estrelas, dominada por AGNs, ou se tá em algum lugar no meio.
Nossas Descobertas sobre AGNs
A partir da nossa pesquisa, descobrimos que AGNs fortes têm um papel grande em remover o ISM de galáxias mais jovens. Se uma galáxia tem menos de um bilhão de anos, o AGN tem uma influência forte. Mas conforme as galáxias envelhecem, os AGNs parecem tomar um papel secundário enquanto outras fontes, como estrelas mais velhas, começam a ter um papel mais significativo.
Pensa assim: uma galáxia jovem é como um adolescente cheio de energia que faz festas loucas (AGNs), enquanto uma galáxia mais velha se torna mais como um aposentado tranquilo que prefere noites calmas (estrelas velhas).
O Papel das Estrelas Velhas
Nas galáxias mais velhas, as estrelas mais jovens já se apagaram, e algo mais se torna importante: o aquecimento e a ionização causados por estrelas quentes de baixa massa, conhecidas como HOLMES. Essas estrelas não são grandes festeiras, mas ainda conseguem afetar o ISM, mantendo as coisas quentes o suficiente pra influenciar a formação de estrelas.
Entendendo o Impacto do Feedback de AGN
O feedback de AGN é quando a energia ou os fluxos de Saída do buraco negro afetam os arredores da galáxia. Nas nossas descobertas, percebemos que o feedback de AGN é significativo para galáxias jovens, mas diminui conforme a galáxia envelhece.
É como uma banda de rock que começa alta e energética, mas eventualmente se acalma pra melodias mais suaves à medida que envelhece. Enquanto ainda podem ter alguma energia, não é tão impactante quanto quando começaram.
E o Ambiente?
Também demos uma olhada no ambiente ao redor dessas galáxias. Algumas galáxias estão aglomeradas em grupos, enquanto outras são solitárias. Descobrimos que apenas algumas das galáxias no nosso estudo faziam parte de um grupo denso. A maioria parece fazer seus próprios rolês, o que sugere que estar perto de outras galáxias não desempenha um grande papel em remover seu ISM.
Poeira e Temperatura
A poeira é uma parte importante do ISM, e examinamos como a temperatura e a quantidade de poeira mudaram conforme as galáxias envelheceram. Acontece que as temperaturas da poeira fria geralmente caem à medida que as galáxias envelhecem. Pense nisso como o cobertor quente da vovó ficando menos aconchegante com o tempo!
No entanto, a poeira fria em galáxias AGN permanece mais quente do que em galáxias não-AGN quando ambas são jovens. A diferença de temperatura nos diz muito sobre o que tá rolando lá.
Taxas de Formação de Estrelas
As taxas de formação de estrelas (SFRs) medem quantas novas estrelas uma galáxia tá criando. Descobrimos que as SFRs são mais altas em galáxias mais jovens, o que faz sentido, já que elas estão cheias de gás fresco pronto pra fazer estrelas. À medida que as galáxias envelhecem, suas SFRs caem, como uma biblioteca perdendo seus novos livros com o tempo.
A Importância dos Fluxos de Saída
Outro ponto importante é quanto gás tá sendo expelido dessas galáxias, conhecido como fluxos de saída. Medimos as taxas de saída e descobrimos que galáxias com AGNs provavelmente têm fluxos de saída poderosos, especialmente quando são mais jovens.
É como quando você agita uma lata de refrigerante-assim que você abre, ele espirra pra todo lado! Galáxias jovens com AGNs são as que provavelmente estão espalhando seu gás, enquanto galáxias mais velhas mantêm seu gás um pouco mais contido.
Conclusão
Resumindo, aprendemos que as galáxias de tipo inicial enfrentam muitos desafios pra manter sua formação de estrelas. A remoção do ISM desempenha um papel crucial, e esse processo muda conforme as galáxias envelhecem.
O feedback de AGN é significativo em galáxias jovens, mas não tanto em galáxias mais velhas. Em vez disso, galáxias mais velhas dependem mais de estrelas velhas pra influenciar seu ISM. O ambiente onde essas galáxias se encontram não parece ter um grande papel nesse processo, já que a maioria das galáxias faz seu próprio rolê.
Assim como na vida, as galáxias crescem, mudam e se adaptam, mostrando o quão dinâmica o universo pode ser. Seja através das festas barulhentas dos AGNs ou da presença tranquila das estrelas velhas, a jornada dessas galáxias é tanto complexa quanto fascinante.
Título: The Fate of the Interstellar Medium in Early-type Galaxies. V. AGN Feedback from Optical Spectral Classification
Resumo: Quenching of star-formation plays a fundamental role in galaxy evolution. This process occurs due to the removal of the cold interstellar medium (ISM) or stabilization against collapse, so that gas cannot be used in the formation of new stars. In this paper, we study the effect of different mechanisms of ISM removal. In particular, we revised the well-known Baldwin-Philips-Terlevich (BPT) and $\mathrm{EW_{H\alpha}}$ vs. $\mathrm{[NII]/H\alpha}$ (WHAN) emission-line ratio diagnostics, so that we could classify all galaxies, even those not detected at some emission lines, introducing several new spectral classes. We use spectroscopic data and several physical parameters of 2409 dusty early-type galaxies in order to find out the dominant ionization source [active galactic nuclei (AGNs), young massive stars, hot low-mass evolved stars (HOLMES)] and its effect on the ISM. We find that strong AGNs can play a significant role in the ISM removal process only for galaxies with ages lower than $10^{9.4}$ yr, but we cannot rule out the influence of weak AGNs at any age. For older galaxies, HOLMES/planetary nebulae contribute significantly to the ISM removal process. Additionally, we provide the BPT and WHAN classifications not only for the selected sample but also for all 300000 galaxies in the GAMA fields.
Autores: Oleh Ryzhov, Michał J. Michałowski, J. Nadolny, J. Hjorth, A. Leśniewska, M. Solar, P. Nowaczyk, C. Gall, T. T. Takeuchi
Última atualização: 2024-11-15 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2411.10517
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.10517
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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