Cinemática do gás ionizado e molecular quente na região central da rádio galáxia 3C 293
| Ano de defesa: | 2026 |
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| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Santa Maria
Brasil UFSM Programa de Pós-Graduação em Física Centro de Ciências Naturais e Exatas |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
|
| Departamento: |
Não Informado pela instituição
|
| País: |
Não Informado pela instituição
|
| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/39038 |
Resumo: | Active Galactic Nuclei (AGN) play a key role in the evolutionary life of their host galaxies, mainly through the transfer of energy and momentum to the interstellar medium via radiation, winds, and jets. In low-luminosity AGN, the interaction with the host galaxy is often dominated by the mechanical action of jets, which are capable of interacting with the gas and drive outflows. In this context, the radio galaxy 3C 293 constitutes an excellent laboratory for studying the interplay between these processes, as it exhibits a high concentration of molecular gas in its central region, hosts a Low-Ionization Nuclear Emission-line Region (LINER) AGN, and presents an inner jet extending over ∼ 4.5 kpc that propagates through the gas in the galaxy disk. In this work, we use observations of 3C 293 obtained with the James Webb Space Telescope/Near-Infrared Spectrograph to map the emission, extinction, and kinematics of the ionized and warm molecular gas, as well as the stellar kinematics, within the central 3×3 kpc2 region of the galaxy. Our results indicate that the stellar velocity field is well described by a rotating disk model, with the kinematic center displaced by approximately 0.5 arcsec from the nucleus, defined as the position of the continuum peak. The warm molecular gas is traced by the H2 2.12 µm emission line, while the ionized gas by [Fe II] 1.64 µm and Paα. From Gaussian fitting of the emission lines, we identify three distinct kinematic components: a narrow one associated with the rotating disk, with velocity dispersion of ∼ 100 km s−1 ; a broad component associated with an outflow, presenting velocity dispersion of ∼ 250 km s−1 ; and a broader component associated with a faster ionized outflow, exhibiting velocity dispersion of ∼ 640 km s−1 . Extinction maps reveal high AV values for all components, spatially coincident with dust lanes seen in optical images. In addition to the disk and outflows components, inflows along the dust lanes are detected in H2 gas, with a mass inflow rate of M˙ in ≃ 4 × 10−4 M⊙ yr−1 , which is lower than the AGN accretion rate. For the outflows, we derive peak mass-outflow rates of 0.08 ± 0.02 M⊙ yr−1 for the molecular gas and 6.5 ± 1.7 M⊙ yr−1 for the ionized gas. The observed outflow is likely driven by the interaction between the radio jet and the interstellar medium, exhibiting a kinetic power of 5.7% of the jet power, enough to suppress star formation. |
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Cinemática do gás ionizado e molecular quente na região central da rádio galáxia 3C 293Ionized and hot molecular gas kinematics in the central region of the radio galaxy 3C 293Núcleos ativos de galáxiasCinemática de galáxiasRádio galaxiaActive galactic nucleiGalaxy kinematicsRadio galaxyCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAActive Galactic Nuclei (AGN) play a key role in the evolutionary life of their host galaxies, mainly through the transfer of energy and momentum to the interstellar medium via radiation, winds, and jets. In low-luminosity AGN, the interaction with the host galaxy is often dominated by the mechanical action of jets, which are capable of interacting with the gas and drive outflows. In this context, the radio galaxy 3C 293 constitutes an excellent laboratory for studying the interplay between these processes, as it exhibits a high concentration of molecular gas in its central region, hosts a Low-Ionization Nuclear Emission-line Region (LINER) AGN, and presents an inner jet extending over ∼ 4.5 kpc that propagates through the gas in the galaxy disk. In this work, we use observations of 3C 293 obtained with the James Webb Space Telescope/Near-Infrared Spectrograph to map the emission, extinction, and kinematics of the ionized and warm molecular gas, as well as the stellar kinematics, within the central 3×3 kpc2 region of the galaxy. Our results indicate that the stellar velocity field is well described by a rotating disk model, with the kinematic center displaced by approximately 0.5 arcsec from the nucleus, defined as the position of the continuum peak. The warm molecular gas is traced by the H2 2.12 µm emission line, while the ionized gas by [Fe II] 1.64 µm and Paα. From Gaussian fitting of the emission lines, we identify three distinct kinematic components: a narrow one associated with the rotating disk, with velocity dispersion of ∼ 100 km s−1 ; a broad component associated with an outflow, presenting velocity dispersion of ∼ 250 km s−1 ; and a broader component associated with a faster ionized outflow, exhibiting velocity dispersion of ∼ 640 km s−1 . Extinction maps reveal high AV values for all components, spatially coincident with dust lanes seen in optical images. In addition to the disk and outflows components, inflows along the dust lanes are detected in H2 gas, with a mass inflow rate of M˙ in ≃ 4 × 10−4 M⊙ yr−1 , which is lower than the AGN accretion rate. For the outflows, we derive peak mass-outflow rates of 0.08 ± 0.02 M⊙ yr−1 for the molecular gas and 6.5 ± 1.7 M⊙ yr−1 for the ionized gas. The observed outflow is likely driven by the interaction between the radio jet and the interstellar medium, exhibiting a kinetic power of 5.7% of the jet power, enough to suppress star formation.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESNúcleos Ativos de Galáxias (AGN) desempenham um papel fundamental na vida evolutiva de suas galáxias hospedeiras, sobretudo ao transferir energia e momento ao meio interestelar por radiação, ventos e jatos. Em AGNs de menor luminosidade, a interação com a galáxia é frequentemente dominada pela ação mecânica dos jatos, os quais são capazes de interagir com o gás e gerar outflows. Nesse contexto, a rádio galáxia 3C 293 constitui um excelente laboratório para o estudo desses processos, por apresentar alta concentração de gás molecular na região central, abrigar um AGN classificado como Low-Ionization Nuclear Emission-line Region (LINER), e apresentar um jato interno de ∼ 4.5 kpc que atravessa o gás do disco da galáxia. Assim, utilizamos observações realizadas pelo Telescópio Espacial James Webb, com o instrumento Near-Infrared Spectrograph, da rádio galáxia 3C 293 com o objetivo de mapear a emissão, extinção e cinemática do gás ionizado e molecular quente, bem como da cinemática estelar, na região central (3×3 kpc2 ) da galáxia. Nossos resultados indicam que o campo de velocidades estelar é bem descrito por um modelo de disco em rotação, onde o centro cinemático encontra-se deslocado aproximadamente 0.5 arcsec do núcleo, definido como a posição correspondente ao pico do contínuo. O gás molecular quente é traçado pela linha de emissão H2 2.12 µm, enquanto o gás ionizado é traçado pelas linhas de emissão [Fe II] 1.64 µm e Paα. A partir do ajuste das linhas de emissão por funções gaussianas, obteve-se três componentes cinemáticas distintas: uma componente estreita associada ao disco em rotação, com dispersão de velocidades de ∼ 100 km s−1 ; uma componente larga associada a um outflow, apresentando dispersão de velocidades de ∼ 250 km s−1 ; e uma componente mais larga associada a um outflow de gás ionizado de maior velocidade, exibindo dispersão de velocidades de ∼ 640 km s−1 . Os mapas de extinção do gás para todas as componentes apresentam altos valores, coincidindo espacialmente com as faixas de poeira da galáxia observadas no óptico. Além de componentes cinemáticas associadas ao disco e aos outflows, movimentos em direção ao núcleo (inflows) são observados para o gás molecular, apresentando uma taxa de massa de M˙ in ≃ 4 × 10−4 M⊙ yr−1 , valor insuficiente para manter a atual taxa de acreção do AGN. Para o outflow de gás molecular quente e ionizado, obtivemos taxa de massa de 0.08 ± 0.02 M⊙ yr−1 e 6.5 ± 1.7 M⊙ yr−1 , respectivamente. O outflow é possivelmente induzido pela interação entre o jato e o meio interestelar, exibindo uma potência cinética de 5.7% da potência do jato, valor suficiente para suprimir a formação estelar.Universidade Federal de Santa MariaBrasilUFSMPrograma de Pós-Graduação em FísicaCentro de Ciências Naturais e ExatasRiffel, Rogemar Andréhttp://lattes.cnpq.br/7535636807201892Rembold, Sandro BarbozaMartins, Lucimara PiresMellos, Maitê Silvana de Zorzi de2026-08-20T11:37:46Z2026-08-20T11:37:46Z2026-07-16info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/39038porAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2026-08-20T11:37:46Zoai:repositorio.ufsm.br:1/39038Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/PUBhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com||manancial@ufsm.bropendoar:2026-08-20T11:37:46Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
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Active Galactic Nuclei (AGN) play a key role in the evolutionary life of their host galaxies, mainly through the transfer of energy and momentum to the interstellar medium via radiation, winds, and jets. In low-luminosity AGN, the interaction with the host galaxy is often dominated by the mechanical action of jets, which are capable of interacting with the gas and drive outflows. In this context, the radio galaxy 3C 293 constitutes an excellent laboratory for studying the interplay between these processes, as it exhibits a high concentration of molecular gas in its central region, hosts a Low-Ionization Nuclear Emission-line Region (LINER) AGN, and presents an inner jet extending over ∼ 4.5 kpc that propagates through the gas in the galaxy disk. In this work, we use observations of 3C 293 obtained with the James Webb Space Telescope/Near-Infrared Spectrograph to map the emission, extinction, and kinematics of the ionized and warm molecular gas, as well as the stellar kinematics, within the central 3×3 kpc2 region of the galaxy. Our results indicate that the stellar velocity field is well described by a rotating disk model, with the kinematic center displaced by approximately 0.5 arcsec from the nucleus, defined as the position of the continuum peak. The warm molecular gas is traced by the H2 2.12 µm emission line, while the ionized gas by [Fe II] 1.64 µm and Paα. From Gaussian fitting of the emission lines, we identify three distinct kinematic components: a narrow one associated with the rotating disk, with velocity dispersion of ∼ 100 km s−1 ; a broad component associated with an outflow, presenting velocity dispersion of ∼ 250 km s−1 ; and a broader component associated with a faster ionized outflow, exhibiting velocity dispersion of ∼ 640 km s−1 . Extinction maps reveal high AV values for all components, spatially coincident with dust lanes seen in optical images. In addition to the disk and outflows components, inflows along the dust lanes are detected in H2 gas, with a mass inflow rate of M˙ in ≃ 4 × 10−4 M⊙ yr−1 , which is lower than the AGN accretion rate. For the outflows, we derive peak mass-outflow rates of 0.08 ± 0.02 M⊙ yr−1 for the molecular gas and 6.5 ± 1.7 M⊙ yr−1 for the ionized gas. The observed outflow is likely driven by the interaction between the radio jet and the interstellar medium, exhibiting a kinetic power of 5.7% of the jet power, enough to suppress star formation. |
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