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# Física# Astrofísica das Galáxias

O Impacto dos Núcleos Galácticos Ativos na Metalicidade das Galáxias

Este estudo analisa como os AGN influenciam a metallicidade em galáxias afetadas por stripping de pressão ram.

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Esse artigo fala sobre como os metais em fase gasosa nas galáxias com Núcleos Galácticos Ativos (AGN) se comportam, especialmente em relação a um fenômeno chamado ram-pressure stripping (RPS). O RPS acontece quando as galáxias passam por um aglomerado de galáxias, e o gás é empurrado pra fora delas. O foco tá nas galáxias que mostram sinais de atividade de AGN e sua composição química, principalmente a quantidade de Oxigênio presente no gás.

Contexto sobre Núcleos Galácticos Ativos (AGN)

Os Núcleos Galácticos Ativos são centros muito brilhantes encontrados em algumas galáxias. Eles são alimentados por buracos negros supermassivos que consomem material perto deles. À medida que esse material cai no buraco negro, ele se aquece e emite muita energia, fazendo com que o AGN fique super luminoso. Os AGNs podem influenciar muito a galáxia ao redor, incluindo sua Formação de Estrelas e conteúdo químico.

A Conexão Entre AGN e Ram-Pressure Stripping

Nos últimos anos, os pesquisadores notaram uma ligação entre a atividade de AGN e o RPS. A ideia é que quando as galáxias são despojadas de seu gás por causa do RPS, seus AGNs podem se tornar mais ativos. Este estudo investiga o impacto do RPS na metalicidade em fase gasosa - a abundância de elementos mais pesados que o hélio, como o oxigênio - em galáxias com AGN.

Métodos Usados para o Estudo

Pra entender melhor esse assunto, os cientistas usaram dados de duas pesquisas importantes: GASP e MaNGA. Ambas usam uma técnica chamada espectroscopia de campo integral, que captura informações detalhadas sobre a luz que vem das galáxias. Essas informações ajudam a determinar a composição química do gás.

Pra medir a quantidade de oxigênio nas galáxias, os pesquisadores usaram modelos que simulam como a luz interage com o gás. Eles compararam esses modelos com as observações pra ver como se encaixavam.

Observações e Coleta de Dados

A pesquisa GASP foca em galáxias afetadas pelo RPS. Ela coletou dados sobre 114 galáxias localizadas em vários ambientes, de aglomerados ao campo. A pesquisa MaNGA analisou 2.000 galáxias, tornando-se uma das maiores pesquisas de galáxias já realizadas.

Pra analisar os dados, os cientistas examinaram diferentes regiões das galáxias, notando as diferenças entre as que tinham AGN e as que não tinham. Eles usaram diagramas específicos, como o diagrama BPT, pra classificar quais áreas foram influenciadas pela formação de estrelas ou pela atividade de AGN.

Descobertas sobre Metalicidade e Atividade de AGN

Uma descoberta significativa foi que a metalicidade em fase gasosa nas galáxias que hospedam AGN era maior do que nas galáxias em formação de estrelas, independente de estarem passando por RPS. O estudo não encontrou uma forte correlação entre a massa de uma galáxia e a metalicidade do seu AGN.

Pra galáxias em formação de estrelas, existe uma relação bem conhecida entre sua massa e metalicidade. Massa maior normalmente corresponde a metalicidade maior. No entanto, essa relação não se sustentou para galáxias AGN, sugerindo que a presença de um AGN altera como vemos a metalicidade nas galáxias.

O Papel do Ambiente na Metalicidade

O estudo também falou sobre como o ambiente afeta a metalicidade. Notou-se que o RPS poderia baixar as taxas de formação de estrelas em uma galáxia ao despojar o gás, que é essencial pra formar novas estrelas. Esse efeito significa que galáxias em ambientes densos podem ser mais ricas em metais do que aquelas em áreas menos densas.

A presença de um AGN também pode influenciar a metalicidade, proporcionando uma camada adicional de complexidade. Alguns pesquisadores argumentam que os AGNs levam a uma metalicidade mais alta devido a processos como fluxos de gás, liberando metais de volta pro meio interestelar.

Feedback de AGN

Outro tópico discutido é o feedback de AGN, onde a energia do AGN afeta o gás ao redor. Esse feedback pode empurrar gás pra fora da galáxia ou misturar gás rico em metais com o gás ambiente, mudando a metalicidade geral. Alguns estudos descobriram que os AGNs podem enriquecer as regiões centrais das galáxias com metais, enquanto outros sugerem que os AGNs podem ter o efeito oposto, levando a uma metalicidade mais baixa ao interromper a formação de estrelas.

Mecanismos de Enriquecimento de Metais

O artigo elaborou sobre possíveis mecanismos que levam ao aumento da metalicidade em galáxias com AGN. Uma explicação é que a energia do AGN destrói a poeira na galáxia, liberando metais na área ao redor. Também há sugestões de que uma rápida formação de estrelas pode ocorrer em regiões próximas ao buraco negro, levando a um maior conteúdo de metais ao redor do AGN.

No entanto, existem desafios em medir a metalicidade com precisão devido às complexidades no ambiente gasoso, como a presença de poeira e os efeitos de ionização. Os pesquisadores continuam debatendo quais métodos são mais eficazes pra determinar a metalicidade, e o diagrama BPT tem sido uma ferramenta útil pra essa análise.

Comparação de Diferentes Amostras de Galáxias

Ao comparar as amostras das pesquisas GASP e MaNGA, os resultados mostraram que diferentes ambientes e condições não levaram a diferenças significativas na metalicidade das galáxias ativas. Essa descoberta apoia a ideia de que a atividade do AGN tem um papel mais crítico na determinação da metalicidade do que as condições ao redor.

Discussão sobre Abordagens de Medida

As diferentes métodos usados pra medir a metalicidade foram detalhados, focando em como os pesquisadores consideram incertezas em seus dados. Os autores enfatizaram que entender a física subjacente às observações é vital pra interpretar os resultados com precisão.

O artigo ressaltou a importância de métodos consistentes ao comparar diferentes estudos e destacou como técnicas variadas podem levar a conclusões diferentes sobre metalicidade nas galáxias.

Conclusão

Em conclusão, a pesquisa indica que galáxias com AGN geralmente mostram Metalicidades elevadas em comparação com galáxias em formação de estrelas, independentemente das influências ambientais como RPS. A presença de um AGN afeta significativamente as medições de metalicidade e enfatiza a necessidade de mais estudos pra desvendar as complexidades da evolução galáctica e enriquecimento químico.

No geral, este estudo destaca as relações intrincadas entre a atividade de AGN, fatores ambientais e a evolução química das galáxias, contribuindo pra um corpo crescente de conhecimento no campo da astronomia. Pesquisas futuras podem esclarecer ainda mais essas interações, permitindo uma compreensão mais profunda da formação e evolução das galáxias.

Referências

  • Nenhuma referência necessária pra este artigo, já que é uma simplificação de um corpo maior de trabalho.
Fonte original

Título: Gas-phase metallicity of local AGN in the GASP and MaNGA surveys: the role of ram-pressure stripping

Resumo: Growing evidence in support of a connection between Active Galactic Nuclei (AGN) activity and the Ram-Pressure Stripping (RPS) phenomenon has been found both observationally and theoretically in the past decades. In this work, we further explore the impact of RPS on the AGN activity by estimating the gas-phase metallicity of nuclear regions and the mass-metallicity relation of galaxies at $z \leq$ 0.07 and with stellar masses $\log {\rm M}_* / {\rm M}_\odot \geq 9.0 $, either experiencing RPS or not. To measure oxygen abundances, we exploit Integral Field Spectroscopy data from the GASP and MaNGA surveys, photoionization models generated with the code CLOUDY and the code Nebulabayes to compare models and observations. In particular, we build CLOUDY models to reproduce line ratios induced by photoionization from stars, AGN, or a contribution of both. We find that the distributions of metallicity and [O III]$\lambda$5007 luminosity of galaxies undergoing RPS are similar to the ones of undisturbed galaxies. Independently of the RPS, we do not find a correlation between stellar mass and AGN metallicity in the mass range $\log {\rm M}_* / {\rm M}_\odot \geq 10.4$, while for the star-forming galaxies we observe the well-known mass-metallicity relation (MZR) between $ 9.0 \leq \log \ {\rm M}_* /{\rm M}_\odot \leq 10.8$ with a scatter mainly driven by the star-formation rate (SFR) and a plateau around $\log {\rm M}_* / {\rm M}_\odot \sim 10.5$. The gas-phase metallicity in the nuclei of AGN hosts is enhanced with respect to those of SF galaxies by a factor of $\sim$ 0.05 dex regardless of the RPS.

Autores: Giorgia Peluso, Mario Radovich, Alessia Moretti, Matilde Mingozzi, Benedetta Vulcani, Bianca Poggianti, Antonino Marasco, Marco Gullieuszik

Última atualização: 2023-09-11 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2309.05332

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2309.05332

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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