Núcleos ativos e o rejuvenescimento do conteúdo estelar

24 de agosto de 2018 | LIneA

Núcleos ativos de galáxias (AGN – Active Galactic Nuclei) são regiões não resolvidas espacialmente que habitam o centro das galáxias. Esse núcleos ativos emitem quantidades exorbitantes de energia luminosa, comparáveis à emissão total das galáxias hospedeiras. Essa luminosidade tem origem distinta da fusão nuclear, como acontece no interior das estrelas. Acredita-se que a produção dessa energia se deva à acreção de matéria a um buraco negro supermassivo.

Uma frente de estudos do cenário evolutivo de galáxias atual se concentra nos efeitos dos AGN no consumo de gás e na produção estelar. A dissertação de mestrado de Nícolas Dullius Mallmann, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul e afiliado ao LIneA, tratou do estudo das distribuições de populações estelares em galáxias com núcleos ativos. Para tal, utilizou dados do Mapping Nearby Galaxies at Apache Point Observatory (MaNGA) e duas amostras de galáxias, uma com 62 AGNs e outra com 109 galáxias inativas cujas propriedades morfológicas se assemelham às dos AGNs. Esse estudo se restringiu nas primeiras 62 AGNs observadas nesse levantamento.

Através do método de síntese de populações estelares, foi possível comparar a distribuição de populações estelares das amostras de AGNs e de controle (ver Figura 1). Foi possível observar um aumento na formação estelar recente das galáxias ativas mais luminosas da amostra quando comparadas com as respectivas galáxias inativas (ver Figura 2). Esse aumento é somente substancial nas regiões mais próximas do núcleo, pois a amostra de AGNs usada consiste primariamente de núcleos ativos de baixa luminosidade. O impacto desse resultado foi tamanho que resultou na publicação de um artigo na revista científica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), intitulado The first 62 AGN observed with SDSS-IV MaNGA – II: resolved stellar populations.

Os resultados desse trabalho liderados por Mallmann, incluindo a participação de outros afiliados ao LIneA, foram apresentados num simpósio em Durham, Reino Unido (ver notícia) sendo bem aceito e referenciado nas apresentações de outros participantes da reunião. O principal resultado desse trabalho mostra que AGNs de maior luminosidade apresentam um rejuvenescimento do conteúdo estelar nas regiões centrais destes objetos.

O Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia (LIneA) e o INCT do e-Universo apoiam a participação de brasileiros em grandes levantamentos astronômicos como o Sloan Digital Sky Survey (SDSS-IV).

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Figura 1 – Exemplo para um AGN da amostra (primeira coluna de imagens) e suas respectivas galáxias de controle (segunda e terceira colunas). Os painéis superiores são imagens das galáxias obtidas pelo levantamento SDSS cuja delimitação em magenta representa o campo de observação do espectrógrafo do levantamento MaNGA. As imagens inferiores são mapas em RGB na qual as cores primárias representam as distribuições de populações estelares jovens (azul), de idade intermediária (verde), e velhas (vermelho). Nos eixos x e y, as posições das galáxias são indicadas em relação ao núcleo em unidades de segundos de arco. Crédito da imagem: artigo.
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Figura 2 – Os gráficos mostram a contribuição das populações estelares jovens para cinco intervalos de luminosidade (eixo y), calculadas em três regiões das galáxias, definidas em termos do raio efetivo (Re, que é raio que contém metade da luminosidade total da galáxia). As cores representam agrupamentos da amostra de AGN: verde para os AGN em galáxias espirais, vermelho para os AGN em galáxias elípticas e azul para a amostra inteira de AGN. Linhas sólidas correspondem às galáxias ativas e as linhas tracejadas às galáxias de controle. Crédito da imagem: Crédito da imagem: artigo

 

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