Galáxias de núcleo ativo : caracterização do contínuo e das linhas de emissão no infravermelho próximo

Abstract

Realizamos um estudo das propriedades espectroscópicas das linhas de emissão e do contínuo, na região do infravermelho próximo (NIR), de uma amostra de 51 galáxias de núcleo ativo do universo local. A forma do contínuo dos quasares e das galáxias Sy 1 é similar, sendo essencialmente plano nas bandas H e K, e com grandes variações na banda J. Nas Sy 2 o contínuo decresce suavemente a partir de 1.2 μm e na banda J é varíavel. Os espectros de todas as fontes são dominados por intensas linhas de emissão, tais como: Hi, He i, He ii, [S iii], além de notáveis linhas proibidas de alto e baixo grau de ionização. A ausência de linhas de Oi e Fe ii nos espectros das galáxias Sy 2, dão suporte observacional ao modelo que prediz que estas linhas são formadas na região de linhas largas (BLR). A presença de linhas coronais em ambos os tipos de atividade e os maiores valores de FWHM destas linhas relativas ás da região de linhas estreitas (NLR), indicam que as linhas coronais são formadas na parte interna da NLR. A razão de fluxos do [Fe ii] 12570°A/16436°A é um indicador confiável de avermelhamento para a NLR em galáxias Seyfert. As linhas do H2 são comuns á maioria das fontes. Estas linhas são sistematicamente mais estreitas que linhas típicas da NLR, sugerindo que as linhas H2 não são formadas na mesma parcela de gás onde se originam as linhas da NLR. Razões de linhas de emissão do H2 favorecem mecanismos de excitação térmicos para esta molécula em AGNs. As razões de linhas de emissão H2/Brγ e [Fe ii]Paβ são úteis para separar objetos com linhas de emissão no NIR de acordo com o seu nível de atividade nuclear. O histórico de formação estelar das galáxias Seyfert no NIR é heterogeneo, com populações estelares dominantes jovens, velhas e com formação estelar continua. Todas aparecem em frações significativas. A presença da banda do ~1.1μmCN no espectro de uma galáxia é uma evidência clara da presença de populações estelares com idades entre ~0.3 e ~2Ganos. A presença de um contínuo não térmico (lei de potência-PL, Fλ αλ−1.5) é observado em todas as galáxias Sy 1 e em 60% das Sy 2. Para uma fração significativa dos objetos a soma das componentes estelar e não térmica não é capaz de descrever o contínuo na banda K. O excesso observado nesta banda deve-se à poeira quente próxima a temperatura de sublimação, composta por grãos de grafite, localizada à ~1 pc da fonte central e com massa média de ¯M HD ≈0.3M.

We carried out a study of the spectrophotometric properties of the emission lines and continuum, in the near infrared region (NIR), of a sample of 51 active galaxies of the local universe. The shape of the continuum of the quasars and Seyfert 1 (Sy 1) galaxies are similar, beeing essentially flat in the H and K bands, with strong variations detected in the J band. In Seyfert 2 (Sy 2) the continuum decreases smoothly from 1.2 μm redwards and is variable in the J band. The spectra are dominated by strong emission lines like: Hi, He i, He ii, [S iii] and by conspicuous forbidden lines of low and high ionization species. The absence of Oi and Fe ii lines in the spectra of the Sy 2 gives observational support to the model which predicts that these lines are formed in the broad line region (BLR). The presence of coronal lines in both Seyfert type and the broader FWHM of these lines relatively to those observed in the narrow line region (NLR) indicate that the coronal lines are formed in the inner part of the NLR. The emission line ratio [Fe ii] 12570°A/16436°A is a reliable reddening indicator for the NLR of Seyfert galaxies. The H2 lines are common to almost all sources. These lines are systematically narrower than typical NLR lines, which suggests that the H2 lines do not originate from the same parcel of gas that forms the NLR. Line ratios between H2 lines favour thermal excitation mechanisms for the molecular gas in active galactic nuclei. The emission line ratios H2/Brγ and [Fe ii]Paβ are useful for separating emission-line objects by their degree of nuclear activity. The star formation history of Seyfert galaxies in the NIR is heterogeneous, with young and old stellar populations and continuous star formation. All of them appear in significant fractions. The presence of the ~1.1μmCN band in the spectrum of a galaxy is an unambiguous evidence of stellar populations with ages between ~ 0.3 and ~2Gyr. A non-thermal continuum (Power Law- PL, Fλ α λ−1.5) is observed in all Sy 1 and in 60% of the Sy 2. In a significant fraction of the objects, the sum of the stellar and non-thermal continua is not capable of describing the continuum in the K band. The excess observed in this band is due to hot dust near its sublimation temperature, composed by graphite grains, located at ~1 pc from the central source and with a mean mass of ¯MHD ≈0.3M.