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# Física# Astrofísica das Galáxias

Influência do Ambiente nas Galáxias Lenticulares

Estudo explora como o ambiente afeta a formação de estrelas em galáxias lenticulares.

Pei-Bin Chen, Junfeng Wang, Yan-Mei Chen, Xiao-Yu Xu, Tian-Wen Cao

― 7 min ler


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Índice

Galáxias lenticulares, conhecidas como S0s, são um tipo de galáxia bem interessante que fica entre as galáxias espirais e as elípticas. Elas têm um bulbo central e um disco, mas não têm braços espirais visíveis. Entender como essas galáxias se desenvolvem e mudam é importante pra aprender sobre a evolução geral das galáxias. Esse artigo foca nas Galáxias Lenticulares Formadoras de Estrelas (SFS0s), que são uma fase de transição no ciclo de vida das S0s. Vamos investigar como o ambiente afeta essas galáxias, especialmente como diferentes ambientes podem influenciar suas características e atividades de Formação de Estrelas.

Contexto sobre Galáxias Lenticulares

As galáxias lenticulares são categorizadas com base em suas origens. Duas tipos principais são reconhecidas: aquelas formadas por fusões menores em áreas de baixa densidade e aquelas que evoluíram a partir de espirais em regiões de alta densidade. A presença de formação de estrelas é crucial pra entender essa transição. As SFS0s oferecem insights valiosos sobre as mudanças que ocorrem entre tipos de galáxias e os processos envolvidos na formação de estrelas.

O Impacto do Ambiente na Formação de Estrelas

O ambiente onde uma galáxia existe pode influenciar bastante suas propriedades, incluindo sua taxa de formação de estrelas e o conteúdo de gás. As galáxias podem existir em diferentes ambientes, desde áreas isoladas até aglomerados lotados. Estudos mostram que ambientes de alta densidade tendem a levar a padrões diferentes de formação de estrelas em comparação com ambientes de baixa densidade.

Pra essa análise, escolhemos 71 SFS0s de um levantamento astronômico específico. Dentre elas, 23 foram identificadas em ambientes de alta densidade (HDEs) e 48 em ambientes de baixa densidade (LDEs). Ao examinar os diferentes ambientes dessas galáxias, nosso objetivo era entender como esses entornos impactam suas características.

Características da Amostra

As SFS0s selecionadas foram estudadas pra identificar as diferenças em suas Propriedades Globais, como índice de concentração e várias medições de formação de estrelas. Nossos achados indicaram que o ambiente não levou a diferenças significativas nas propriedades globais das galáxias, como o índice de Sersic. No entanto, a distribuição da formação de estrelas variou. As SFS0s em LDEs mostraram um padrão de formação de estrelas mais concentrado devido a influências externas, como fusões de gás.

Taxas de Formação de Estrelas e Concentração

No nosso estudo, observamos que a concentração da formação de estrelas era mais pronunciada nas SFS0s de regiões de baixa densidade. Essas galáxias recebem entradas de gás externo, o que pode levar a regiões mais compactas de formação ativa de estrelas. Por outro lado, as SFS0s em ambientes de alta densidade exibiram níveis mais baixos de formação central de estrelas devido a processos como despojamento por pressão. Isso indica que as influências externas podem tanto aumentar quanto suprimir a atividade de formação de estrelas, dependendo do ambiente.

Além disso, as taxas médias de formação de estrelas eram notavelmente mais altas nas SFS0s de áreas de baixa densidade, sugerindo condições mais favoráveis para a formação de estrelas em andamento. Quando olhamos mais fundo nos perfis radiais de formação de estrelas, encontramos que as SFS0s em LDEs tinham um pico de formação de estrelas mais acentuado perto de seus centros em comparação com as SFS0s em HDEs.

Exame do Conteúdo de Gás e Metalicidade

A metalicidade na fase gasosa é um aspecto importante a ser estudado, pois reflete a evolução química da galáxia. A presença de metais no gás pode fornecer pistas sobre a história de uma galáxia e suas interações com o ambiente. Examinamos de perto como a metalicidade na fase gasosa variava entre as duas amostras de galáxias.

Curiosamente, não encontramos diferenças significativas na metalicidade na fase gasosa entre as SFS0s em diferentes ambientes. Essa descoberta sugere que, embora o gás externo possa influenciar a atividade de formação de estrelas, pode não levar a uma mudança marcada nos níveis de metalicidade. Isso pode ocorrer devido a um equilíbrio entre a entrada e saída de gás, além de processos que enriquecem ou diluem o meio interestelar.

O Papel da História de Formação de Estrelas

A história de formação de estrelas nas galáxias pode afetar seu estado atual. Exploramos como a história de formação de estrelas diferia entre as SFS0s em ambientes variados. Os resultados mostraram que as SFS0s em regiões de baixa densidade geralmente tinham populações estelares mais jovens, enquanto aquelas em regiões de alta densidade tinham populações mais velhas. Isso está alinhado à ideia de que diferentes caminhos evolutivos moldaram as características dessas galáxias.

Metodologia da Análise

Pra conduzir essa análise, utilizamos dados de um levantamento astronômico significativo que nos permitiu coletar informações detalhadas sobre as propriedades das galáxias. Isso incluiu examinar medições espectroscópicas das galáxias, o que nos ajudou a criar mapas bidimensionais de várias quantidades físicas.

Utilizando técnicas avançadas, conseguimos medir itens como velocidades estelares e movimento do gás dentro das galáxias. Com isso, obtivemos uma visão mais clara de como essas galáxias funcionam e como seus ambientes impactam seu desenvolvimento.

Resumo dos Resultados

Através da nossa análise, descobrimos várias percepções chave:

  1. Propriedades Globais: Fatores ambientais não afetaram significativamente as propriedades globais das SFS0s. Isso sugere que fatores além da densidade podem influenciar essas características.

  2. Distribuição da Formação de Estrelas: Houve uma diferença clara na distribuição da formação de estrelas entre as SFS0s em ambientes de baixa e alta densidade, com as galáxias de baixa densidade exibindo uma formação de estrelas mais concentrada.

  3. Taxas de Formação de Estrelas: As SFS0s de regiões de baixa densidade apresentaram taxas médias de formação de estrelas mais altas em comparação com aquelas em regiões de alta densidade.

  4. Metalicidade na fase gasosa: Não encontramos diferença notável na metalicidade na fase gasosa entre os dois grupos de galáxias.

  5. História de Formação de Estrelas: Galáxias de ambientes de baixa densidade geralmente tinham populações estelares mais jovens, enquanto suas contrapartes em áreas de alta densidade tinham populações estelares mais velhas.

Conclusão

O estudo das SFS0s revela facetas importantes da evolução das galáxias e o papel dos fatores ambientais em moldar as características das galáxias. Embora as propriedades globais tenham permanecido consistentes em diferentes ambientes, a distribuição da formação de estrelas mostrou variações significativas. Entender como diferentes ambientes afetam a formação de estrelas e o conteúdo de gás pode aprimorar nossa compreensão do desenvolvimento e das transições das galáxias.

Nossos achados indicam que as influências ambientais são complexas e multifacetadas. Eles apontam para a necessidade de futuras pesquisas para investigar o conteúdo de gás atômico e molecular e explorar mais a fundo os mecanismos de feedback que podem afetar a formação de estrelas nesses sistemas. A exploração contínua nesse campo vai aumentar nossa compreensão dos ciclos de vida das galáxias e suas transformações através de várias interações ambientais.

Fonte original

Título: Environmental effects as a key factor in shaping star-forming S0 galaxies

Resumo: The origins of lenticular galaxies (S0s) can be classified into two main categories: ``minor mergers" in low-density environments (LDEs) and ``faded spirals" in high-density environments (HDEs). The transitional phase in the evolution of S0s, namely, star-forming lenticular galaxies (SFS0s), can serve as an important probe for analyzing the complex processes involved in the transformation between different galaxy types and the quenching of star formation (SF). We attempt to find the impact of different environments on the global properties and spatially resolved quantities of SFS0s. We selected 71 SFS0s from the SDSS-IV MaNGA Survey, comprising 23 SFS0s in HDEs (SFS0s$\_$HE) and 48 SFS0s in LDEs (SFS0s$\_$LE). We examined the effects of the environment, by studying the global properties, concentration index, and radial profiles of the derived quantities. The varied environments of SFS0s do not lead to any significant difference in global properties (e.g., S$\acute{\rm e}$rsic index). By calculating $CI_{\rm H_{\alpha}/cont}$, we observe that different environments may cause varying concentrations of SF. Specifically, SFS0s$\_$LE, affected by external gas mergers or inflow, exhibit a more centrally concentrated SF (i.e., larger $CI_{\rm H_{\alpha}/cont}$). This trend is further supported by $CI_{\rm SFR, H_{\alpha}}$, which only considers the gas disk of the galaxy. This observation is aligned with the observed shrinking of gas disks in galaxies affected by ram-pressure stripping in HDEs. Furthermore, their $\Sigma_{\rm SFR}$ or resolved sSFR are comparable. On average, SFS0s$\_$LE display significantly higher values for both quantities. Finally, the observed D$_{\rm n}4000$ and gas-phase metallicity gradient correspond well to their assumed origins. However, we did not find a significantly lower gas-phase metallicity in SFS0s$\_$LE. Abridged

Autores: Pei-Bin Chen, Junfeng Wang, Yan-Mei Chen, Xiao-Yu Xu, Tian-Wen Cao

Última atualização: 2024-09-08 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2409.05064

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2409.05064

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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