Desvendando a região nuclear de NGC 6868 : população estelar e gás ionizado

Abstract

Neste trabalho foram usados dados de espectroscopia de campo integral do telescópio Gemini para mapear a população estelar e o gás ionizado na região interna (~ 680×470 pc2 ) da galáxia NGC 6868. A fim de entender as propriedades físicas e químicas do seu conteúdo estelar, nós aplicamos síntese de população estelar e medimos e os índices Fe4383, Mg2, Mgb, Fe5270, Fe5335 e derivamos Fe3, [MgFe]’ e [α/Fe] para todo o campo. Já o gás ionizado foi analisado ajustando-se perfis gaussianos às linhas de emissão e as propriedades físicas deste foram derivadas a partir de razões entre seus fluxos. NGC 6868 é dominada por populações estelares velhas e ricas em metais (12.6 Gyr; 1.0 e 1.6 Z⊙), apresentando um gradiente negativo em metalicidade. Também é detectada uma faixa de poeira que chega a AV=0.65 mag. Não detectamos sinal de movimento ordenado das estrelas, com o centro caracterizado por alta dispersão de velocidades. Todos os índices apresentam um perfil espacial que varia significativamente através do FoV. Mg2 apresenta um gradiente pouco inclinado, compatível com a ocorrência de fusões de objetos no passado. Mgb e Fe3 sugerem diferentes mecanismos de enriquecimento para os elementos traçados por estes índices. Nós observamos três regiões distintas: para R<100 pc e R>220 pc, Mg2, Mgb estão anti-correlacionados com Fe3 e [MgFe]’ e para 100 pc<R<220 pc eles correlacionam, sugerindo um históricos de enriquecimento distintos. O perfil de [α/Fe] é muito complexo, apresentando um valor central de ~ 0.2 dex. Interpretamos tais achados como o resultado de uma fusão no passado com alguma galáxia com [α/Fe] distinto. A cinemática e morfologia do gás ionizado da galáxia reveladas por channel maps são complexas, sugerindo que diferentes processos estão atuando concomitantemente. Detectamos duas componentes onipresentes nas nossas observações: uma larga e uma estreita. A componente estreita traça um disco de gás ionizado enquanto a componente alargada traça um influxo de gás. A distribuição do avermelhamento derivado via razões de linhas se equipara espacialmente com o derivado via síntese de população estelar, porém com valores superiores, provavelmente devido ao obscurecimento do núcleo ativo de baixa luminosidade. Medimos temperaturas eletrônicas para NGC 6868 pela primeira vez, encontrando valores que variam de ~ 14000 K no centro até até ≳ 20000 K nas regiões externas do FoV. Além disso,a medição da densidade eletrônica mostra um comportamento oposto ao da temperatura, com valores centrais atingindo ~ 800 cm-3 e em regiões mais longe do centro de ~ 100 cm-3, sugerindo uma compressão do gás. Todos spaxels da galáxia tem razões de linhas que os classificam com LINER no diagrama BPT. Porém, no diagrama WHAN a região central é classificada como ionizada por um núcleo ativo enquanto que o componente mais extenso é ionizado por estrelas quentes evoluídas, sendo que os resultados cinemáticos não descartam a possibilidade de choques estarem influenciando a ionização do gás.

We use Gemini integral field unit observations to map the stellar population and ionized gas properties of the inner region (~ 680 × 470 pc2 ) of the galaxy NGC 6868. In order to understand the physical and chemical properties of the stellar content of this galaxy, we performed stellar population synthesis and measured the absorption line indices Fe4383, Mg2, Mgb, Fe5270, Fe5335 for the whole FoV, and used them to derive Fe3 and [MgFe]’. These indices were used to derive [α/Fe]. The ionized gas component was analysed via emission-line fitting and the physical properties of the ionized gas were derived using emission line flux ratios. This galaxy is dominated by old metal-rich populations (12.6 Gyr; 1.0 and 1.6 Z⊙) with a negative metallicity gradient. A dust lane with a peak extinction of 0.65 mag is seen. No signs of ordered stellar motion is found and the stellar kinematics is dispersion dominated. All indices show a spatial profile varying significantly along the FoV. Mg2 shows a shallow gradient, compatible with the occurrence of mergers in the past. Mgb and Fe3 profiles suggest different enrichment processes for this elements. We observe three distinct regions: for R<100 pc and R>220 pc, Mg2, Mgb are anti-correlated with Fe3 and [MgFe]’, and for 100 pc<R<220 pc, they are correlated, hinting at different enrichment histories. The [α/Fe] profile is really complex and has a central value of ~ 0.2 dex. We interpret this as the result of a past merger with another galaxy with different [α/Fe] history, thus explaining the [α/Fe] maps. Channel maps reveal complex kinematics and morphology of the ionized gas hinting at different processes acting on NGC 6868. We detect two components ubiquitous in our data: a narrow and a broad component. The narrow component traces an ionized gas disc whereas the broad component traces inflowing gas. The reddening in the V band matches the spatial distribution of the reddening derived by stellar population synthesis however with larger values probably due to the obscuration by dust of the central low-luminosity active galactic nuclei. We are able to measure the electronic temperature for NGC 6868 for the first time, finding values ranging from ~ 14000 K to ≳ 20000 K in an outward increasing temperature gradient. Also, density measurement shows an inverse behaviour with central values reaching ~ 800 cm-3 falling to ~ 100 cm-3 towards the edges of the data, hinting at a compression of the gas. This galaxy is entirely classified as a LINER object in the BPT diagram. The WHAN diagram shows that the central region is ionized by a central AGN with an outer extended component ionized by HOLMES. The kinematical findings coupled with the diagrams cannot rule out the presence of shock-heated gas.