Desvendando a origem do fósforo em emissão em galáxias ativas

Abstract

Em 2019 foram observadas galáxias que apresentam uma abundância incomum de fósforo em suas composições (Riffel et al., 2019). A abundância de fósforo foi detectada pela análise da razão das intensidades das linhas de emissão [Fe II] λ12570 Å/[P II] λ11886 Å nos espectros das galáxias. Uma razão maior que 20 é considerada como uma característica de galáxia hospedeira de AGN, mas foram observadas razões significativamente menores que 20 em uma amostra contendo AGNs e galáxias starburst, não evidenciando diferença na abundância de fósforo para esses dois tipos de galáxias. O objetivo é investigar os processos físicos que estão envolvidos na excitação do fósforo nessas galáxias. Os dois processos que mais ocorrem são a fotoionização e a excitação por choques, sendo que este último ocorre com mais frequência em regiões de AGN. Para coletar as medidas das linhas de emissão, desenvolvemos um novo método utilizando os softwares IFSCUBE e STARLIGHT. Comparado ao LINER, o software utilizado em trabalhos anteriores para esse fim, o IFSCUBE fornece medições mais rápidas. O STARLIGHT é usado para fazer a síntese da população estelar do espectro, a fim de subtraí-la antes de realizar as medições. Constatamos que as medições do IFSCUBE são consistentes com as obtidas com o LINER, garantindo que os dados que coletamos sejam confiáveis. O método de Monte Carlo foi aplicado ao IFSCUBE para obter incertezas para os valores medidos; contudo, as incertezas resultantes se mostraram muito pequenas para serem consideradas. Portanto, definimos as incertezas como 10% do valor das medidas. Ao fazer isso, o método de Monte Carlo pode ser evitado.

In 2019, galaxies displaying an unusual abundance of phosphorus in their compositions were observed (Riffel et al., 2019). The phosphorus abundance was detected by analyzing the ratio of the intensities of the emission lines [Fe II] λ12570 Å/[P II] λ11886 Å in the spectra of these galaxies. A ratio greater than 20 is considered a characteristic of galaxies hosting active galactic nuclei (AGN), but significantly lower ratios, below 20, were observed in a sample containing both AGNs and starburst galaxies, suggesting no difference in phosphorus abundance between these two types of galaxies. The goal is to investigate the physical processes involved in the excitation of phosphorus in these galaxies. The two most prevalent processes are photoionization and shock excitation, with the latter occurring more frequently in AGN regions. To collect emission line measurements, we developed a new method using the IFSCUBE and STARLIGHT software. Compared to LINER, the software previously used for this purpose in prior research, IFSCUBE provides faster measurements. STARLIGHT is used to perform stellar population synthesis of the spectrum in order to subtract it before taking measurements. We found that measurements with IFSCUBE are consistent with those obtained using LINER, ensuring the reliability of the collected data. The Monte Carlo method was applied to IFSCUBE to obtain uncertainties for the measured values; however, the resulting uncertainties were found to be very small to be considered. Therefore, we defined uncertainties as 10% of the measurement values. By doing this, the Monte Carlo method can be avoided.