Emissões de Raios Gama de Galáxias Vizinhas
Estudo revela atividade de raios gama em NGC 1068 e NGC 253.
― 5 min ler
Este artigo discute as Emissões de raios gama de duas galáxias próximas, NGC 1068 e NGC 253. Essas emissões são super interessantes porque ajudam a entender os processos físicos que rolam dentro dessas galáxias.
Visão Geral das Emissões de Raios Gama
Raios gama são um tipo de radiação de alta energia. Eles aparecem em eventos cósmicos intensos, como explosões de supernovas e interações entre partículas. O estudo das emissões de raios gama ajuda os cientistas a sacarem mais sobre os ambientes das galáxias e as atividades que rolam nelas.
NGC 1068: Um Olhar Mais Próximo
NGC 1068 é uma galáxia bem estudada que fica a cerca de 14,4 milhões de parsecs da Terra. Ela tem um núcleo ativo, que é uma região central com alta produção de energia. Essa galáxia é conhecida como uma galáxia Seyfert, que tem núcleos brilhantes. A região central é vista da Terra de um ângulo específico, classificada como tipo 2.
Observações recentes detectaram emissões de raios gama de NGC 1068. Os cientistas usaram um telescópio espacial chamado Fermi Gamma-ray Space Telescope para coletar esses dados. A pesquisa focou nas emissões de 0,1 a 500 GeV, um intervalo que inclui energia baixa e alta.
Principais Descobertas sobre NGC 1068
A análise de NGC 1068 revelou dois pontos importantes sobre suas emissões de raios gama:
Atividade em Forma de Flash: Os pesquisadores descobriram que a galáxia mostrou atividades em forma de flash nas suas emissões. Isso significa que houve períodos onde as emissões aumentaram significativamente em pouco tempo.
Variações Espectrais: As emissões de raios gama pareciam mais intensas em faixas de energia específicas, especialmente na faixa de 2 GeV durante os eventos de flash. Em contrapartida, durante períodos mais tranquilos, as emissões eram menos intensas.
Jatos
O Papel dosAs emissões de NGC 1068 podem ser influenciadas por jatos que vêm do núcleo ativo. Jatos são feixes de partículas carregadas se movendo em alta velocidade. Eles podem aumentar as emissões de raios gama por conta de ondas de choque geradas quando as partículas colidem. Esse comportamento é comum em várias galáxias.
NGC 253: Outra Galáxia Próxima
NGC 253 fica ainda mais perto da Terra, a cerca de 3,5 milhões de parsecs de distância. Essa galáxia tem características únicas, incluindo uma explosão estelar significativa na sua região central, onde novas estrelas estão se formando. Assim como NGC 1068, NGC 253 também foi observada para emissões de raios gama, com dados coletados do mesmo telescópio Fermi.
Observações de NGC 253
Ao analisar NGC 253, os pesquisadores focaram nas emissões na faixa de 5 GeV. Eles perceberam que as emissões mostraram variações de longo prazo. Isso significa que a intensidade das emissões flutuou ao longo do tempo.
Pontos Notáveis para NGC 253
Variação de Fluxo: Os pesquisadores notaram que o fluxo das emissões de raios gama diminuiu pela metade após uma certa data (MJD 57023). Essa mudança foi clara nos dados analisados e indicou possíveis processos em andamento que influenciam as emissões.
Atividade Central: A emissão parecia estar vindo da região central de NGC 253. Isso apoia ideias anteriores de que a atividade central da galáxia, possivelmente ligada a um núcleo ativo, desempenha um papel crucial nas emissões observadas.
Núcleos Galácticos Ativos
A Conexão comAmbas as galáxias, NGC 1068 e NGC 253, têm centros que podem estar associados a núcleos galácticos ativos (AGN). AGNs são regiões nas galáxias que emitem grandes quantidades de energia e podem variar em intensidade ao longo do tempo. As emissões dessas regiões costumam ser mais intensas do que o esperado apenas das regiões de formação estelar ao redor.
Entendendo as Emissões
As emissões de raios gama de ambas as galáxias indicam interações complexas que acontecem dentro delas. As emissões não são apenas resultado da formação de estrelas; a presença de jatos e o comportamento do núcleo ativo são prováveis contribuintes.
No caso de NGC 1068, a atividade do jato parece impactar a intensidade das emissões durante os períodos de flash. Para NGC 253, as variações nas emissões destacam o potencial papel de um AGN.
Implicações para a Pesquisa
As descobertas das emissões de raios gama de NGC 1068 e NGC 253 ampliam nossa compreensão do comportamento galáctico. Isso sugere que múltiplos processos dentro das galáxias contribuem para suas emissões. Essa complexidade abre novas avenidas para a pesquisa sobre como diferentes regiões de uma galáxia interagem e como essa interação influencia as emissões.
Direções Futuras de Pesquisa
Estudos adicionais sobre essas galáxias são essenciais para aprofundar nossa compreensão das emissões de raios gama. Combinando observações em várias longitudes de onda-incluindo raios X, ópticos e rádio- a comunidade científica pode obter mais insights sobre os processos físicos dentro dessas galáxias.
Conclusão
A análise das emissões de raios gama de NGC 1068 e NGC 253 revela uma riqueza de informações sobre os processos dinâmicos nessas galáxias próximas. Os resultados enfatizam a importância de considerar tanto os núcleos ativos quanto as atividades de formação estelar ao estudar emissões de alta energia. A pesquisa contínua vai enriquecer nossa compreensão desses fenômenos cósmicos fascinantes e suas implicações para a evolução galáctica.
Título: Dissecting the gamma-ray emissions of the nearby galaxies NGC 1068 and NGC 253
Resumo: Intrigued by recent high-energy study results for nearby galaxies with gamma-ray emission and in particular NGC~1068 that has been detected as a neutrino-emitting source by the IceCube Neutrino Observatory, we conduct detailed analysis of the $\gamma$-ray data for the galaxies NGC~1068 and NGC~253, obtained with the Large Area Telescope onboard {\it the Fermi Gamma-ray Space Telescope}. By checking for their possible spectral features and then constructing light curves in corresponding energy ranges, we identify spectral-change activity from NGC ~1068 in $\geq$2\,GeV energy range and long-term detection significance changes for NGC~253 in $\geq$5\,GeV energy range. In the former, the emission appears harder in two half-year time periods than that in the otherwise `quiescent' state. In the latter, a $\sim$2-times detection significance decrease after MJD~57023 is clearly revealed by the test-statistic maps we obtain. Considering studies carried out and models proposed for the $\gamma$-ray emissions of the two sources, we discuss the implications of our findings. We suspect that the jet (or outflow) in NGC~1068 might contribute to the \gr\ emission. The nature of the long-term detection significance change for NGC~253 is not clear, but since the part of the GeV emission may be connected to the very-high-energy (VHE) emission from the center of the galaxy, it could be further probed with VHE observations.
Autores: Shunhao Ji, Zhongxiang Wang, Yi Xing, Dahai Yan, Jintao Zheng
Última atualização: 2023-12-04 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2307.05142
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2307.05142
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.
Obrigado ao arxiv pela utilização da sua interoperabilidade de acesso aberto.