Novas Descobertas sobre NGC 2992 e Seu Comportamento de Galáxia Ativa
Estudo revela saídas de gás e seu impacto na evolução das galáxias.
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Esse artigo fala sobre uma galáxia fascinante chamada NGC 2992, que não tá tão longe da Terra. NGC 2992 é uma galáxia Seyfert, um tipo de galáxia ativa que emite luz brilhante por causa de um buraco negro supermassivo no seu centro. Esse buraco negro puxa gás e poeira do espaço ao redor, formando um disco giratório chamado disco de acreção. Quando a matéria cai no buraco negro, ela emite raios-X e outras radiações.
Em 2019, foi realizada uma campanha de monitoramento com telescópios avançados pra observar NGC 2992, focando em como seu Brilho mudava com o tempo. O principal objetivo era entender o gás que se movimenta rápido sendo expelido da galáxia, conhecido como Fluxos Ultra Rápidos (UFOs). Esses fluxos são importantes porque podem influenciar o crescimento da galáxia e como ela interage com o que tá ao redor.
Observações
O estudo envolveu dois telescópios espaciais poderosos: XMM-Newton e NuSTAR. Eles trabalharam juntos pra captar dados de raios-X da NGC 2992. As observações foram feitas em diferentes intervalos de tempo, permitindo que os pesquisadores vissem como a luz da galáxia variava. Os telescópios conseguiram captar as emissões fortes de raios-X associadas ao disco de acreção e aos UFOs.
A campanha gravou a NGC 2992 em um dos seus estados mais brilhantes. Essas observações deram uma chance de procurar sinais de UFOs nos padrões de luz. Os pesquisadores dividiram os dados em segmentos, analisando as variações de brilho e procurando por sinais claros de UFOs.
Descobertas
A análise revelou resultados interessantes. Os pesquisadores encontraram assinaturas de UFOs, mostrando que fluxos rápidos de gás estavam acontecendo na galáxia. Esses fluxos estavam se movendo em velocidades incríveis, entre 21% e 45% da velocidade da luz. Isso é consideravelmente rápido em comparação com muitas outras galáxias.
Os dados indicaram que mudanças no brilho estavam ligadas a esses fluxos. Quando os fluxos eram fortes, o brilho da NGC 2992 aumentava. Por outro lado, quando os fluxos eram mais fracos, a galáxia ficava mais apagada. Esse padrão sugere uma conexão entre o comportamento do disco de acreção e a velocidade do gás sendo expelido da galáxia.
Os UFOs
Os Fluxos Ultra Rápidos são cruciais pra entender como as galáxias evoluem. O gás ejetado durante esses fluxos pode levar embora muita energia e momento, afetando o crescimento da galáxia. Na NGC 2992, os pesquisadores estimaram que o gás que estava saindo tinha uma massa significativa, se movendo em altas velocidades.
O estudo estimou um ciclo de atividade de 12% pros fluxos, o que significa que eles estavam ativos e detectáveis cerca de 12% do tempo durante as observações. Isso sugere que os UFOs podem ser uma característica comum na NGC 2992, desempenhando um papel na sua dinâmica geral.
Os pesquisadores também notaram que o gás que estava saindo vinha de uma região relativamente pequena perto do buraco negro. Essa proximidade levanta questões interessantes sobre os processos que acontecem no disco de acreção. A influência direta do buraco negro ajuda a moldar os fluxos, e entender essa relação é essencial pra compreender como galáxias como a NGC 2992 evoluem.
Implicações para a Evolução das Galáxias
As descobertas sobre os UFOs na NGC 2992 têm várias implicações pra nossa compreensão da evolução das galáxias. Os fluxos podem estar empurrando o gás pra longe do buraco negro, impactando como novas estrelas se formam na galáxia e alterando a distribuição geral da massa. Essa interação pode ajudar a evitar o crescimento excessivo do buraco negro e controlar o processo de alimentação.
Além disso, o estudo sugere que fluxos rápidos não estão limitados a quasares, que são outros tipos de galáxias ativas. A presença de UFOs na NGC 2992 indica que até mesmo galáxias ativas menos luminosas podem exibir comportamentos semelhantes. Isso abre novas possibilidades de pesquisa enquanto os cientistas exploram a relação entre Buracos Negros, discos de acreção e os fluxos produzidos por eles.
Conclusão
Os resultados da campanha de monitoramento da NGC 2992 fornecem insights valiosos sobre o comportamento de galáxias ativas e seus buracos negros supermassivos. A detecção de fluxos rápidos e massivos ilustra como essas galáxias podem evoluir ao longo do tempo. Entender a dinâmica dos UFOs e sua conexão com o disco de acreção é vital pra captar a visão mais ampla da formação e evolução das galáxias.
Estudos futuros vão construir sobre essas descobertas, buscando entender melhor como os fluxos moldam os ambientes das galáxias e sua evolução no cenário cósmico. Observar mais buracos negros que estão se alimentando ativamente em diferentes tipos de galáxias vai aprofundar nosso conhecimento sobre os processos que regem o crescimento e desenvolvimento das galáxias.
Título: The lively accretion disc in NGC 2992. III. Tentative evidence of rapid Ultra Fast Outflow variability
Resumo: We report on the 2019 XMM-Newton+NuSTAR monitoring campaign of the Seyfert galaxy NGC 2992, observed at one of its highest flux levels in the X-rays. The time-averaged spectra of the two XMM-Newton orbits show Ultra Fast Outflows (UFOs) absorbing structures above 9 keV with $> 3 \sigma$ significance. A detailed investigation of the temporal evolution on a $\sim$5 ks time scale reveals UFO absorption lines at a confidence level $>$95% (2$\sigma$) in 8 out of 50 XMM-Newton segments, estimated via Monte Carlo simulations. We observe a wind variability corresponding to a length scale of 5 Schwarzschild radii $r_S$. Adopting the novel Wind in the Ionised Nuclear Environment (WINE) model, we estimate the outflowing gas velocity ($v=0.21-0.45 c$), column density ($N_H=4-8\cdot 10^{24} cm^{-2}$) and ionisation state ($\log(\xi_0/erg\ cm\ s^{-1})=3.7-4.7$), taking into account geometrical and special relativity corrections. These parameters lead to instantaneous mass outflow rates $\dot{M}_{out}\simeq0.3-0.8 M_{\odot} yr^{-1}$, with associated outflow momentum rates $\dot{p}_{out}\simeq 20-90 L_{Bol}/c$ and kinetic energy rates $\dot{E}_K \simeq 2-25 L_{Bol}$. We estimate a wind duty cycle $\approx$ 12% and a total mechanical power $\approx$ 2 times the AGN bolometric luminosity, suggesting the wind may drive significant feedback effects between the AGN and the host galaxy. Notably, we also provide an estimate for the wind launching radius and density $\approx 5 r_S, 10^{11} {cm}^{-3}$, respectively.
Autores: Alfredo Luminari, Andrea Marinucci, Stefano Bianchi, Barbara de Marco, Chiara Feruglio, Giorgio Matt, Riccardo Middei, Emanuele Nardini, Enrico Piconcelli, Simonetta Puccetti, Francesco Tombesi
Última atualização: 2023-05-05 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2305.03754
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2305.03754
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
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