Investigando a Dinâmica do Gás Ionizado em NGC 6868
Estudo revela movimentos de gás complexos na galáxia NGC 6868.
João P. V. Benedetti, Rogério Riffel, Tiago Ricci, Rogemar A. Riffel, Miriani Pastoriza, Marina Trevisan, Luis G. Dahmer-Hahn, Daniel Ruschel-Dutra, Alberto Rodríguez-Ardila, Anna Ferré-Mateu, Alexandre Vazdekis, João Steiner
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Índice
NGC 6868 é uma galáxia bem interessante que tem várias características legais pra estudar. Nessa pesquisa, a gente foca no Gás Ionizado encontrado nas regiões internas dela. Usando dados de um tipo especial de observação, descobrimos que o gás tem movimentos e formas bem complexos. Também identificamos dois tipos principais de gás: um que tá se movendo devagar e outro que tá mais rápido. Nossos resultados sugerem que processos diferentes estão afetando o gás dessa galáxia.
Contexto sobre NGC 6868
NGC 6868 é a galáxia mais brilhante de um grupo chamado grupo Telescopium. Já foi estudada antes usando vários métodos e em diferentes comprimentos de onda. Observações anteriores notaram que o gás ionizado em NGC 6868 tem uma forma regular que se estende para fora, com indícios de filamentos menores. As estrelas na galáxia mostram movimentos diferentes, incluindo um núcleo central que gira em uma direção diferente das estrelas externas.
Métodos de Observação
Pra coletar dados sobre NGC 6868, usamos o Espectrógrafo Multi-Objeto do Gemini (GMOS). Isso permitiu que a gente observasse o gás da galáxia em detalhes. A configuração que usamos focou em uma área pequena, dando uma visão clara dos movimentos do gás. Nossas observações incluíram medir as emissões de luz de vários elementos, o que nos ajudou a identificar os componentes do gás e seu comportamento.
Resultados
Através das nossas observações, encontramos dois tipos de componentes de gás ionizado em NGC 6868. O primeiro componente é descrito como estreito e se movendo a uma velocidade mais lenta. Esse componente parece formar uma forma de disco ao redor do centro da galáxia. O segundo componente é mais amplo e está associado ao gás que se move mais rápido, vindo pra dentro (influindo) ou saindo (fluxo).
Temperatura e Densidade Eletrônica
Pela primeira vez, medimos a temperatura e a densidade eletrônica do gás ionizado em NGC 6868. Descobrimos que a temperatura eletrônica no centro tá em torno de 14.000 K e aumenta pra cerca de 21.000 K nas bordas. A densidade eletrônica também muda, com densidades mais altas encontradas no centro da galáxia.
Distribuição Espacial
A disposição espacial do gás segue os padrões que observamos nas emissões de luz. O componente estreito tá mais espalhado, enquanto o componente mais amplo tá concentrado na parte central da galáxia. Também notamos uma faixa de poeira no centro, que alinha com estudos anteriores.
Cinemática do Gás
Pra entender como o gás se move, criamos mapas de canais que ajudam a visualizar as diferentes velocidades das emissões de gás. Esses mapas mostram como o gás se move em padrões circulares ao redor do centro e como diferentes regiões apresentam propriedades de gás únicas.
Dispensão de Velocidade
O componente estreito mostra um perfil de rotação consistente, enquanto o componente mais amplo demonstra movimentos mais variados. Calculamos as velocidades de ambos os componentes, descobrindo que as velocidades do componente estreito variam de 100 a 200 km/s, enquanto o componente mais amplo tem movimentos mais complexos.
Mecanismos de Ionização
Analisar os mecanismos de ionização presentes em NGC 6868 é fundamental pra nossa compreensão das propriedades do gás. Usamos vários diagramas pra ajudar a identificar diferentes fontes de ionização. Nossos achados indicam que a região central da galáxia é principalmente influenciada por um núcleo galáctico ativo (AGN). Em contraste, as partes externas são provavelmente ionizadas por estrelas mais velhas que não estão mais se formando ativamente.
Ajuste de Linhas de Emissão
Pra estudar as emissões em mais detalhes, ajustamos as emissões de luz observadas a várias linhas de emissão. Esse processo nos permitiu separar as contribuições de diferentes tipos de gás. Os resultados mostraram diferenças claras nos perfis das linhas de emissão, indicando diferentes fontes de ionização.
Discussão
Através das nossas observações, ficou claro que NGC 6868 exibe interações complexas entre seu gás ionizado e a população estelar subjacente. A presença de componentes de gás estreitos e largos sugere que múltiplos processos estão afetando o gás nessa galáxia, incluindo potenciais influxos e fluxos.
Choques e Contribuições Estelares
Nossa análise indica que choques podem desempenhar um papel significativo no equilíbrio de ionização do gás. A presença de estrelas mais velhas provavelmente contribui pro campo de radiação ionizante, influenciando a dinâmica do gás em toda a galáxia.
Conclusão
O estudo de NGC 6868 fornece conhecimentos valiosos sobre o comportamento e as propriedades do gás ionizado em galáxias. A complexidade observada tanto nos movimentos do gás quanto nas várias fontes de ionização destaca os processos intrincados em jogo nessa galáxia. Investigações futuras em galáxias semelhantes podem esclarecer ainda mais a dinâmica do gás ionizado e sua relação com estrelas e AGN.
Pesquisas Futuras
Pesquisas futuras podem se basear nessas descobertas examinando mais galáxias pra entender as semelhanças e diferenças no comportamento do gás em vários ambientes. Investigar as relações entre a dinâmica do gás, formação de estrelas e a atividade do AGN pode aprofundar nossa compreensão da evolução das galáxias.
Agradecimentos
Essa pesquisa foi apoiada por várias agências de fomento. Agradecemos os comentários perspicazes de vários colegas e avaliadores que ajudaram a melhorar esse estudo. Nossa utilização dos dados do Observatório Gemini foi fundamental para alcançar esses resultados.
Disponibilidade dos Dados
Os dados usados nesse estudo estão disponíveis publicamente através do Arquivo do Gemini. Pesquisadores interessados nesse conjunto de dados podem acessá-lo sob os códigos de projeto relevantes.
Título: Digging deeper into NGC 6868 II: ionized gas and excitation mechanism
Resumo: We studied the ionized gas in the inner region ($\sim680\times470$ pc$^2$) of the galaxy NGC 6868 using Gemini/GMOS integral field unit observations. Channel maps reveal complex kinematics and morphology, indicating multiple processes at work in NGC 6868. Through emission-line fitting, we identified two ubiquitous components in our data: a narrow ($\sigma\sim110$ km s$^{-1}$) tracing an ionized gas disc and a broad component ($\sigma\sim300$ km s$^{-1}$) mainly associated with inflowing/outflowing gas. The derived V-band reddening shows a spatial distribution consistent with that obtained from stellar population synthesis, although with generally higher values. For the first time, we measured the electron temperature in NGC 6868, finding values ranging from $\sim 14000$ K in the central region to $\gtrsim20000$ K with an outward increasing temperature gradient. The electron density map exhibits an inverse relationship, with central values reaching $N_e\sim4000$ cm$^{-3}$ for the broad component decreasing to $N_e\sim100$ cm$^{-3}$ towards the edges of the field of view. Using BPT diagrams, we found that all spaxels are consistent with both AGN and shock ionization. However, when this information is combined with our kinematic and temperature findings, and further supported by the WHAN diagram, we argue that an AGN is the dominant ionisation mechanism in the central region of NGC 6868, while the extended outer component is ionized by a combination of hot low-mass evolved stars and shocks. According to our findings, shocks play a significant role in the ionization balance of this galaxy.
Autores: João P. V. Benedetti, Rogério Riffel, Tiago Ricci, Rogemar A. Riffel, Miriani Pastoriza, Marina Trevisan, Luis G. Dahmer-Hahn, Daniel Ruschel-Dutra, Alberto Rodríguez-Ardila, Anna Ferré-Mateu, Alexandre Vazdekis, João Steiner
Última atualização: 2024-09-12 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2409.08047
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2409.08047
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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