O gás ionizado em galáxias ativas no survey MaNGA

Abstract

Apresentamos mapas para as distribuições de fluxo nas linhas de emissão, excitação, densidade superficial de massa de gás ionizado e taxa de formação estelar para 150 Núcleos Ativos de Galáxias (AGN) observados com o SDSS-IV MaNGA, comparando-os com os obtidos para uma amostra controle de galáxias não ativas. Descobrimos que, para os AGNs early-type, o gás ionizado é mais concentrado na região nuclear quando comparado com as galáxias de controle, enquanto que para as galáxias late-type a distribuição de gás é semelhante à das galáxias de controle, sendo distribuída mais uniformemente por todo a galáxia. A massa total de gás ionizado varia de ≈ 104M a ≈ 109M. A principal diferença entre os AGNs e os controles está na densidade superficial central de massa de gás ionizado { dentro de 0,2R Re (raio efetivo) { que é maior para os AGNs do que para os controles, com uma diferença maior observada para as early-types do que para as late-types. Essa diferença entre os AGNs e os controles é maior para os AGNs de maior luminosidade e torna-se mais baixa à medida que a luminosidade dos AGNs diminui. Calculamos os perfis espaciais médios da densidade superficial de massa de gás ionizado e mostramos que eles decrescem mais rapidamente com o raio para os AGNs do que para os controles dentro de 0,4R e no caso dos AGNs de maior luminosidade (L([OIII]λ 5007) ≥ 3:8x1040 erg s-¹)sendo semelhantes aos dos controles além deste raio e para AGNs de menor luminosidade. Calculamos a taxa de formação estelar SFR nas regiões HII do corpo das galáxias hospedeiras de AGN e controles, encontrando uma diferença somente para as galáxias early-type, para as quais as que têm AGN apresentam um pequeno excesso no valor da SFR em relação às galáxias de controle. Estudamos também a relação entre o raio RNLR (onde NLR é a sigla para representar a Narrow Line Region) da região ionizada pelo AGN e a luminosidade L[OIII] do AGN e encontramos uma correlação positiva. Esta correlação indica que a região de gás ionizado pelo AGN cresce com a luminosidade do mesmo, de forma semelhante à encontrada previamente para a Broad Line Region e por outros autores para a NLR. Finalmente, obtivemos a metalicidade do gás para as regiões HII no corpo da galáxia que, extrapolada para a região central, mostra um bom acordo com a metalicidade derivada para o gás da NLR a partir de calibrações em termos de razões de linhas de emissão obtidas a partir de modelos de fotoionização.

We present maps for the ionized gas density and star formation rates for 150 Active Galactic Nuclei (AGN) observed with SDSS-IV MaNGA, and compare them with those of a control sample of nonactive galaxies. We nd that, for the early-type AGN, the ionized gas is more concentrated in the nuclear region, when compared with the controls, while for the late-type galaxies the gas distribution is similar to that in the controls, being spread throughout the galaxies. The total ionized gas mass ranges from ≈ 104M to ≈109M . The main difference between the AGN and controls is on the central ionized gas surface mass density { within 0.2Re (effective radius) { that is larger for the AGN than for the controls, with a larger difference observed for the early-type than for the late-type galaxies. This di#erence between the AGN and controls is highest for the highest luminosity AGN and becomes lower as the AGN luminosity decreases. We have calculated average proles of the gas surface mass density and show that they are steeper in the AGN when compared to controls within the inner 0.4Re for the highest luminosity AGN (L([OIII]λ 5007) ≥ 3:8 x 1040 erg sð€€€1), being similar to those of the controls beyond this radius and for lower luminosity AGN. We have obtained the star-formation rate SFR for the HII regions along the body of the AGN host galaxies and controls, nding a di#erence only for the early-type galaxies, for which the AGN hosts present a small excess in the integrated SFR as compared to the control galaxies. We have also investigated the relation between the radius of the region ionized by the AGN RNLR (where NLR stands for Narrow- Line Region) and the AGN luminosity L[OIII], finding a positive correlation. This correlation indicates that the radius of the region ionized by the AGN increases with its luminosity, similarly to previously found for the Broad-Line Region and for the NLR itself in previous studies. Finally, we have derived the gas metallicity for the HII regions over the body of the galaxy that, when extrapolated to the central region, shows good agreement with the gas metalicity of the NLR obtained from calibrations in terms of emission-line ratios derived from photoionization models.