Alimentação e retroalimentação de núcleos ativos de galáxias a partir do survey MaNGA - Gatto, Lara Maria (2025)
Há evidências robustas de que uma fração significativa (≈,10%) das galáxias no Universo abriga buracos negros supermassivos (SMBH, do inglês supermassive black holes) em seus núcleos, que capturam massa via um disco de acreção. No Universo local, a taxa de acreção é predominantemente baixa (≤ 10−3 M⊙,ano−1 ) em comparação com aquelas observadas no Universo distante. Essas galáxias são conhecidas como galáxias ativas, ou aquelas que hospedam Núcleos Ativos de Galáxias (AGNs, do inglês Active Galactic Nuclei). O objetivo deste estudo é investigar a relação dos AGNs em suas galáxias hospedeiras, tanto em termos de processos de feedback quanto de feeding. Para alcançar este objetivo, realizamos uma análise detalhada da cinemática do gás ionizado em uma amostra de 298 AGNs e uma amostra de 485 galáxias de controle não ativas, utilizando dados do levantamento MaNGA. Também exploramos a relação entre a formação estelar e a atividade nuclear. A partir da análise dos perfis da linha de emissão [Oiii]λ5007˚A, ajustados com componentes estreitas e largas, observamos diferenças significativas na largura de linha (W80) entre galáxias ativas e de controle, com um aumento médio de 238 km/s nos AGNs. Definimos as Regiões Cinematicamente Perturbadas (KDRs, do inglês Kinematically Disturbed Regions) como as regiões que apresentam valores elevados de W80, impulsionados pela atividade do AGN, e comparamos sua extensão com a das Regiões Estendidas de Linhas Estreitas (ENLRs, do inglês Extended Narrow-Line Regions) — regiões estendidas ionizadas pelo AGN. Constatamos que a extensão média das KDRs é 55% menor do que a das ENLRs. Estimativas das taxas de ejeção de massa do gás ionizado e de suas potências cinéticas indicam que mesmo AGNs de baixa luminosidade exercem um impacto significativo no gás circundante. Apesar da baixa eficiência de acoplamento entre a energia cinética dos fluxos de saída e a luminosidade do AGN (inferior a 0,01%), a ampla extensão das KDRs corrobora a presença de um feedback em “modo de manutenção” (maintenance mode), que aquece o gás e retarda gradualmente a formação estelar. Além disso, examinamos a taxa de formação estelar (SFR, do inglês Star Formation Rate) nas galáxias hospedeiras de AGNs em comparação com a amostra de controle de galáxias não ativas, utilizando modelos de síntese de populações estelares. Identificamos um excesso de formação estelar nas regiões circumnucleares das galáxias ativas em relação às galáxias de controle, com os AGNs apresentando tipicamente uma SFR duas vezes maior do que as galáxias de controle. Esses resultados sugerem que o gás que alimenta o buraco negro supermassivo também impulsiona a formação estelar circumnuclear, revelando um equilíbrio delicado entre os processos de feeding e feedback nos AGNs. Também derivamos uma nova ”Sequência Principal de Formação Estelar”(SFMS, do inglês Star Formation Main Sequence) a partir dos dados do MaNGA, mostrando que os AGNs estão ligeiramente abaixo dessa sequência principal, corroborando estudos anteriores. Contudo, as galáxias de controle encontram-se ainda mais afastadas da sequência principal, indicando que essa posição abaixo da sequência principal não é devida exclusivamente à atividade nuclear em andamento, contrariando o que tem sido argumentado em muitos artigos da literatura.