Análise da emissão nuclear e circumnuclear de gás de uma amostra de 10 galáxias elípticas e lenticulares

LINERs (de ‘low ionization nuclear emission regions’) estão associados a regiões nucleares com proeminência de linhas de baixa ionização e possuem uma maior incidência em galaxias early-type (ETGs). A fonte de fotoionização de LINERs ainda é controversa. Embora já tenha sido mostrado que grande parte dos LINERs são fotoionizados por núcleos ativos de galáxias (AGNs) de baixa luminosidade, a emissão extensa de gás (escalas de ~ 1 kpc) só pode ser explicada se consideramos uma fonte extensa (e.g. população de estrelas pAGBs).

Com isto em mente, observamos um conjunto de 10 galáxias ETGs massivas (σ > 200 km s^-1) com o GMOS-IFU do telescópio Gemini Sul. Analisamos os cubos de dados com o objetivo de detectar e caracterizar a emissão de gás nuclear e circumnuclear de escala de ~ 100 pc. Como subproduto estudamos, também, a cinemática estelar da região mais central do bojo.

Técnicas de tratamento de dados, desenvolvidas ao longo da tese de doutorado, permitiram a remoção de ruído de alta e baixa frequência nas 3 dimensões dos cubos. Entre elas estão a aplicação da Tomografia PCA (de ‘Principal Component Analysis’) e a filtragem de Butterworth. A Tomografia PCA também foi utilizada para a detecção de fenômenos físicos presentes nos cubos de dados.  Complementarmente, foram utilizadas metodologias de análise espectral consolidadas na literatura, como o estudo de linhas em emissão após a subtração das componentes estelares dos espectros dos cubos de dados, bem como a extração da distribuição de velocidades na linha de visada das componentes estelares.

Detectamos AGNs em todas as 10 galáxias da amostra. Todos eles podem ser classificados como LINERs. Em seis objetos, encontramos componentes largas nas linhas de Hα e Hβ, sendo que em cinco delas também detectamos tal componente no dubleto de [O Iλλ6300; 6363. A emissão circumnuclear foi revelada em 8 galáxias da amostra, sendo que em 6 galáxias ela está sob a forma de um disco de gás. Em duas galáxias, detectamos um cone de ionização. As emissões circumnucleares destas oito galáxias também foram classificadas como LINERs e mostramos que, em princípio, são fotoionizadas pelos seus respectivos AGNs centrais, não requerendo fotoionização por estrelas, como é em escalas de ~ 1 kpc.

Múltiplos AGNs foram encontrados em duas galáxias da amostra: NGC 1380 possui 3 AGNs, além de duas regiões H II e NGC 3136 possui, ao menos, 2 AGNs, além de outros 3 objetos compactos, provavelmente associados a regiões H II. Discos estelares em rotação foram detectados em 7 galáxias da amostra. Propomos um novo parâmetro, p, relacionado com o ‘peakness’ dos mapas de dispersão de velocidades estelares, que se revelou bastante útil no estudo da cinemática de estrelas na região central de galáxias ETGs.

Utilizamos as equações de Jeans para modelar a cinemática estelar da galáxia IC 1459, onde encontramos M_SMBH = 2.7 x 10⁹ M_ʘ, M/L_I = 3.4 e i  = 63^o para a massa do buraco negro, a razão massa-luminosidade na banda I e a inclinação da galáxia, respecivamente. No futuro, pretendemos aplicar a metodologia utilizada nesta tese em uma amostra estatísticamente completa de galáxias massivas do universo local.