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# Física# Astrofísica das Galáxias

O Impacto do AGN de Rádio no Gás da Galáxia Hospedeira

Esse estudo examina como os jatos de AGN de rádio afetam o gás ao redor.

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Índice

Os núcleos galácticos ativos (AGN) são objetos poderosos que ficam no centro de algumas galáxias. Eles têm um papel importante em como as galáxias crescem e mudam ao longo do tempo. Um tipo de AGN é o AGN de rádio, que emite ondas de rádio fortes por causa de Jatos de partículas que são lançados do buraco negro no meio. Esses jatos podem impactar bastante o gás na galáxia hospedeira, o que pode afetar a formação de estrelas.

Esse trabalho investiga como o ciclo de vida do AGN de rádio se conecta a como eles afetam o gás ao redor. A gente foca em como os jatos perturbam o Gás Ionizado nas galáxias hospedeiras dos AGN de rádio. Entendendo essa conexão, dá pra aprender mais sobre como esses objetos poderosos influenciam o que tá ao redor.

O Ciclo de Vida do AGN de Rádio

Os AGN de rádio passam por diferentes fases na sua vida. Quando são jovens, têm um espectro de rádio picado, o que significa que suas emissões de rádio mostram um padrão específico. À medida que evoluem, esse padrão muda e eles podem começar a mostrar emissões de rádio menos intensas. Essa evolução é crucial pra entender como esses AGN influenciam o gás ao redor.

Nas fases iniciais, os jatos produzidos pelo buraco negro são muito energéticos e podem perturbar bastante o gás. Com o passar do tempo, os AGN envelhecem, os jatos ficam menos poderosos e seu impacto no gás diminui. Estudando um monte de AGN de rádio, dá pra coletar informações sobre como esses jatos e o gás interagem em diferentes fases da vida do AGN.

Amostra e Metodologia

Pra estudar a relação entre os AGN de rádio e o gás ao redor, analisamos uma amostra de 5.720 AGN de rádio de várias pesquisas. Isso inclui dados de pesquisas de rádio e ópticas que ajudam a coletar informações sobre os AGN e suas galáxias hospedeiras. Ao olhar as propriedades desses AGN, conseguimos agrupá-los com base na fase de evolução e examinar como seus jatos afetam o gás ao redor.

Classificamos os AGN em dois tipos principais: fontes de espectro picado (PS), que representam AGN mais jovens, e fontes de espectro não picado (NPS), que representam AGN mais evoluídos. Essa classificação é baseada nas emissões de rádio.

Medindo a Cinética do Gás

Pra entender como os jatos afetam o gás, olhamos para a cinética, ou movimento, do gás ionizado nessas galáxias. Analisamos os espectros do gás, que mostram quão rápido e de que maneira o gás tá se movendo. Isolando os efeitos dos jatos, conseguimos determinar quanto eles perturbam o gás.

Nossa análise mostra que fontes PS têm três vezes mais chance de ter gás perturbado em comparação com fontes NPS. Essa relação destaca a influência mais forte dos AGN de rádio jovens sobre o gás ao redor.

Resultados e Descobertas

Perturbação do Gás em AGN Jovens vs. Evoluídos

O estudo revela que os AGN de rádio jovens têm um impacto muito maior no gás ao redor do que os AGN mais velhos. O movimento do gás nas fontes PS mostra perfis mais amplos e mais perturbados, indicando uma velocidade maior. Em contraste, o gás nas fontes NPS parece menos perturbado, sugerindo que a influência dos jatos diminui com o tempo.

O Papel da Luminosidade de Rádio

Outra descoberta importante é a relação entre a luminosidade de rádio do AGN e a perturbação do gás. AGN com maior luminosidade de rádio exibem perfis de gás mais amplos, indicando que jatos mais poderosos causam perturbações mais significativas. Esse padrão se mantém tanto para fontes jovens quanto para as mais evoluídas, reforçando a ideia de que a força dos jatos é crucial pra guiar o feedback nas galáxias hospedeiras.

Discussão dos Mecanismos de Feedback

O feedback dos jatos pode influenciar a formação de estrelas nas galáxias hospedeiras. Quando os jatos chocam com o gás, podem criar saídas ou empurrar o gás pra longe, impedindo que ele esfrie e forme novas estrelas. Esse processo é complexo e varia dependendo da idade e potência do AGN.

Entender como os jatos funcionam junto com a pressão de radiação pode esclarecer ainda mais as interações em jogo. Embora os jatos sejam um fator significativo, a radiação do AGN também pode influenciar o aquecimento do gás e seu movimento.

Importância da Densidade do Gás

A gente também explorou a densidade do gás ionizado ao redor do AGN. Surpreendentemente, não encontramos diferença significativa na densidade do gás entre fontes PS e NPS. Isso sugere que as perturbações causadas pelos jatos não dependem apenas da densidade do gás ao redor. Outros fatores, como a idade do AGN e a força dos jatos, são mais críticos.

Conclusão

Esse estudo fornece uma visão mais clara de como os AGN de rádio interagem com o gás ionizado em suas galáxias hospedeiras ao longo do ciclo de vida. AGN jovens, com seus jatos poderosos, têm um grande impacto, enquanto AGN mais velhos mostram menos influência. As descobertas enfatizam a necessidade de considerar tanto as propriedades de rádio quanto o comportamento cinemático do gás ao estudar AGN e seus efeitos na evolução das galáxias.

Agrupando e analisando uma grande amostra de AGN de rádio, conseguimos entender melhor os processos em jogo e as relações complexas entre esses gigantes cósmicos e suas galáxias hospedeiras. Estudos futuros vão continuar explorando essas conexões, que podem trazer mais insights sobre a evolução das galáxias no universo.

Fonte original

Título: Connecting the radio AGN life cycle to feedback: Ionised gas is more disturbed in young radio AGN

Resumo: In the host galaxies of radio AGN, kinematically disturbed gas due to jet-driven feedback is a widely observed phenomenon. Simulations predict that the impact of jets on the surrounding gas changes as they grow. Useful insights into this phenomenon can be obtained by characterising radio AGN into different evolutionary stages and studying their impact on gas kinematics. We present a systematic study of the [OIII] gas kinematics for a sample of 5720 radio AGN up to $z\sim0.8$ with a large 1.4 GHz luminosity range of $\approx10^{22.5}-10^{28}$W/Hz, and 1693 [OIII] detections. Taking advantage of the wide frequency coverage of LOFAR and VLA surveys from $144-3000$MHz, we determine the radio spectral shapes, using them to characterise sources into different stages of the radio AGN life cycle. We determine the [OIII] kinematics from SDSS spectra and link it to the life cycle. Our main conclusion is that the [OIII] gas is $\sim$3 times more likely to be disturbed in the peaked spectrum (PS) sources (that represent a young phase of activity) than non-peaked spectrum (NPS) sources (that represent more evolved sources) at $z0.4$. This shows that on average, the strong impact of jets is limited to the initial stages of the radio AGN life cycle. At later stages, the impact on gas is more gentle. We also determine the dependence of this trend on 1.4GHz and [OIII] luminosities and find that the difference between the two groups increases with 1.4GHz luminosity. Young radio AGN with $L_\mathrm{1.4GHz}>10^{25}$W/Hz have the most extreme impact on [OIII]. Using a stacking analysis, we are further able to trace the changing impact on [OIII] in the high-frequency peaked spectrum (i.e. youngest), low-frequency peaked spectrum ("less young"), and non-peaked spectrum (evolved) radio AGN.

Autores: Pranav Kukreti, Raffaella Morganti

Última atualização: 2024-07-08 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2407.06265

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.06265

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/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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