Doutorado: O núcleo do aglomerado de galáxias RXC J1504-0248: a natureza das estruturas filamentares

 

Neste trabalho nós estudamos o aglomerado de galáxias RXC J1504-0248 através de dados fotométricos e espectroscópicos obtidos com o Telescópio Gemini Sul.

A escolha desse objeto se deu devido às suas propriedades como cool core. Ele possui uma taxa prevista de deposição de massa de ~1000M_solar ano^-1 e também proeminentes estruturas filamentares ao redor de sua BCG (Bohringer et al. 2005, Ogrean et al. 2010).

Para avaliar a hipótese de equilíbrio dinâmico, nós estimamos a massa do aglomerado através de dois métodos independentes: massa dinâmica via Teorema do Virial e uma análise combinada de lentes gravitacionais fortes e fracas. Para a estimativa do virial, contávamos 43 galáxias, sendo 30 delas da nossa amostra e 13 obtida na literatura. Ao final, encontramos uma massa total de M₂₀₀=7.55 ± 0.21 x 1014 h^-1₇₀ Msolar em R₂₀₀=1.87 ± 0.29 h^-1₇₀ Mpc. Já para a análise de lentes, dispúnhamos da forma de 665 galáxias de fundo (assim classificadas de acordo com suas propriedade fotométricas) e dois arcos gravitacionais com redshift espectroscópico determinado. A análise conjunta resultou numa massa M₂₀₀ = 6.18_-2.14^+1.80 x 10¹⁴ h^-1₇₀ M_solar em R₂₀₀ = 5 ± 0.18$ h^-1₇₀ Mpc.  A compatibilidade entre esses resultados, bem como com aqueles obtidos por outros trabalhos (e.g.,Bohringer et al. 2005, Zhang et al. 2012) nos levaram à conclusão de que o aglomerado encontra-se em equilíbrio dinâmico. 

No tocando à emissão da região filamentar, concentramos nossa análise no filamento central, alinhado com a emissão em raios-X. Ele foi dividido em três partes (central, filamento SW e filamento NE) e estudado a partir de suas linhas de emissão. Utilizando diagramas do tipo BPT Baldwin, Phillips e Telervich 1981, nós observamos que as regiões ocupadas por cada filamento nesses diagrama indicavam um ionização composta (AGN + formação estelar). A primeira conclusão mostrava a possibilidade uma excitação composta, devido tanto a  estrelas quanto LINERs. No entanto, os trabalhos recentes de (e.g. Ogrean et al. 2010, Mittal et al. 2015} mostraram as estrelas jovens não eram suficientes para explicar a emissão observada. Tampouco as estrelas mais evoluídas, responsáveis pela ionização dos LINERs (Sing et al. 2013), teriam um papel de destaque. Assim, outro mecanismo de ionização se fazia necessário.

No diagramas BPT nós observamos que as regiões SW e central se encontravam nos limites de ionização por choques dissipativos propostos por Alatalo et al. 2016. Esses resultados são um indicativo de que a ionização do gás do ICM via choques dissapativos pode ter um papel importante no equilíbrio termodinâmico ao longo do filamento central. Assim, esse resultado gera a necessidade de simulações numéricas e observações de maior resolução que possam definir qual seria a fonte desses choques (possíveis explicações consideram a matéria caindo na região filamentar, comprimindo e esquentado o gás lá existente). Além disso, abre-se a possibilidade de investigar se outros aglomerados  cool core poderiam exibir comportamento semelhante em suas regiões filamentares.