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# Física# Astrofísica das Galáxias

Investigando a Formação de Estrelas em Galáxias Seyfert 1 de Linhas Estreitas

Estudo revela taxas únicas de formação de estrelas em galáxias Seyfert 1 de linha estreita.

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Índice

Nossa pesquisa foca em um grupo de dez galáxias especiais, conhecidas como galáxias Seyfert 1 de linha estreita (NLSy1). Essas galáxias têm características únicas, incluindo jatos de gás em alta velocidade conhecidos como Fluxos Ultra Rápidos de Raios-X (UFOs). Queríamos entender como esses jatos poderiam impactar o gás nas galáxias e a formação de novas estrelas.

Observações e Metodologia

Para estudar essas galáxias, usamos o telescópio IRAM 30m, uma ferramenta poderosa que nos ajuda a observar o gás de monóxido de carbono (CO) nessas galáxias. Coletamos dados de seis galáxias e usamos pesquisas existentes para as outras quatro. Analisando a luz que vem dessas galáxias, calculamos vários aspectos importantes como massa, taxas de formação estelar e saídas de energia.

Resultados das Observações

A maioria das galáxias que analisamos mostra bastante atividade em comparação com outras galáxias de tipos semelhantes. Elas tendem a usar seu Gás Molecular muito mais rápido para a Formação de Estrelas do que o que normalmente vemos em outras galáxias em formação estelar por perto. Na verdade, o tempo que leva para o gás ser usado para a formação de estrelas nessas galáxias é bem mais curto - de uma a duas ordens de grandeza.

Também percebemos uma possível ligação entre a taxa de formação de estrelas e a quantidade de energia emitida pelos buracos negros no centro dessas galáxias, sugerindo que esses buracos negros possam estar ajudando na formação de estrelas. Porém, a forma exata como esses buracos negros interagem com o gás e processos de formação de estrelas ainda não tá clara.

Entendendo Núcleos Galácticos Ativos (AGN)

Os núcleos galácticos ativos (AGN) são centros muito brilhantes das galáxias alimentados por buracos negros supermassivos. Sabemos que AGNs e suas galáxias hospedeiras influenciam um ao outro. Essa interação pode afetar como as estrelas se formam e como as galáxias evoluem ao longo do tempo.

No nosso estudo, analisamos como os fluxos rápidos de AGNs podem afetar a formação de estrelas nas galáxias que estávamos observando. Estudos anteriores sugeriram que esses fluxos poderiam mudar a forma como as estrelas se formam, seja empurrando gás para longe ou ativando novas formações estelares.

A Importância do Gás Molecular

O gás molecular é fundamental para a formação de estrelas. Na nossa pesquisa, examinamos como o gás molecular está distribuído e como ele se transforma em novas estrelas de maneira eficiente. A quantidade de gás molecular, junto com outros aspectos, como a massa das galáxias e sua taxa de formação estelar, é crucial para entender o comportamento das galáxias.

Descobrimos que nossas galáxias selecionadas tinham quantidades diferentes de gás molecular e exibiam taxas de formação estelar variadas. Algumas galáxias tinham mais gás que outras, mas o que se destacou foi como elas convertiam esse gás em novas estrelas de forma eficiente.

Comparando com Outros Tipos de Galáxias

Quando olhamos para os dados das nossas galáxias NLSy1, comparamos com dados de outros tipos de galáxias, incluindo galáxias normais em formação estelar e galáxias extremamente brilhantes conhecidas como ULIRGs. Surpreendentemente, nossas galáxias NLSy1 muitas vezes tinham quantidades menores de gás molecular em comparação com essas outras galáxias. No entanto, elas formavam novas estrelas a uma taxa maior, o que é intrigante.

Eficiência de Formação Estelar

Para entender melhor a formação de estrelas, comparamos o gás disponível nas galáxias com a taxa em que estavam criando novas estrelas. Descobrimos que nossas galáxias NLSy1 tinham tempos de depleção de gás molecular mais curtos em comparação com o que normalmente se encontra em galáxias típicas em formação estelar.

Isso significa que elas são super eficientes em usar seu gás para criar estrelas. Tal eficiência pode sugerir uma interação única entre a atividade do AGN e os processos de formação de estrelas nessas galáxias.

O Papel do Feedback do AGN

O feedback do AGN é o processo pelo qual a atividade do buraco negro supermassivo afeta sua galáxia hospedeira. Esse feedback pode ser negativo, suprimindo a formação de estrelas, ou positivo, aumentando a formação de estrelas.

Nossos achados sugerem que o feedback do AGN em nossa amostra pode não ser tão suprimido quanto se pensava antes. Em vez disso, pode desempenhar um papel em aumentar o processo de formação de estrelas ao comprimir o gás. Isso significa que a presença dos fluxos rápidos pode estar ajudando essas galáxias a criar estrelas mais rapidamente.

Conclusões e Pesquisas Futuras

Em resumo, nosso estudo oferece novas ideias sobre a relação entre gás molecular, formação de estrelas e atividade de AGN em galáxias Seyfert 1 de linha estreita. Descobrimos que essas galáxias estão usando seu gás molecular rapidamente para formação de estrelas, e a influência de seus buracos negros ativos parece ser complexa.

Para entender melhor essas interações, mais pesquisas são necessárias. Estudos futuros poderiam se beneficiar de observações mais detalhadas, possivelmente usando técnicas avançadas como interferometria para ver como o gás está distribuído dentro dessas galáxias.

Ao olhar mais a fundo nessas galáxias, podemos aprender mais sobre os processos mais amplos que moldam a evolução das galáxias e o papel dos buracos negros na formação de estrelas.

Resumindo as Principais Conclusões

  1. Eficiência de Formação Estelar: As galáxias estudadas têm alta eficiência de formação estelar devido ao consumo rápido de gás.
  2. Características do Gás Molecular: O gás molecular presente nas galáxias NLSy1 é usado de forma mais rápida do que nas galáxias típicas em formação estelar.
  3. Impacto do Feedback do AGN: A interação da atividade do AGN com os processos de formação de estrelas pode não suprimir a formação de estrelas; ao contrário, pode aumentá-la.
  4. Direções para Pesquisas Futuras: Mais observações e técnicas avançadas são necessárias para uma compreensão mais profunda das relações entre gás molecular, formação de estrelas e atividade de AGN.

Observações Adicionais a Considerar

  • Estudos futuros podem querer incluir uma amostra maior de galáxias NLSy1 para validar essas descobertas.
  • Observações que contemplem a distribuição espacial do gás podem fornecer insights sobre as complexidades dessas interações.
  • Entender as propriedades do gás ao redor e como ele influencia a formação de estrelas também será essencial.

Em essência, essa pesquisa ilumina a fascinante interação entre buracos negros e formação de estrelas, ajudando a entender mais sobre como as galáxias evoluem ao longo do tempo.

Fonte original

Título: Star formation efficiency and AGN feedback in narrow-line Seyfert 1 galaxies with fast X-ray nuclear winds

Resumo: We present the first systematic study of the molecular gas and star formation efficiency in a sample of ten narrow-line Seyfert 1 galaxies selected to have X-ray Ultra Fast Outflows and, therefore, to potentially show AGN feedback effects. CO observations were obtained with the IRAM 30m telescope in six galaxies and from the literature for four galaxies. We derived the stellar mass, star formation rate, AGN and FIR dust luminosities by fitting the multi-band spectral energy distributions with the CIGALE code. Most of the galaxies in our sample lie above the main sequence (MS) and the molecular depletion time is one to two orders of magnitude shorter than the one typically measured in local star-forming galaxies. Moreover, we found a promising correlation between the star formation efficiency and the Eddington ratio, as well as a tentative correlation with the AGN luminosity. The role played by the AGN activity in the regulation of star formation within the host galaxies of our sample remains uncertain (little or no effect? positive feedback?). Nevertheless, we can conclude that quenching by the AGN activity is minor and that star formation will likely stop in a short time due to gas exhaustion by the current starburst episode.

Autores: Quentin Salomé, Yair Krongold, Anna Lia Longinotti, Manuela Bischetti, Santiago García-Burillo, Olga Vega, Miguel Sánchez-Portal, Chiara Feruglio, María Jesús Jiménez-Donaire, Maria Vittoria Zanchettin

Última atualização: 2023-07-24 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2307.06087

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2307.06087

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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