resultados espectroscópicos da galaxia anelada

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RESULTADOS ESPECTROSCÓPICOS DA GALAXIA ANELADA PECULIAR
HRG 30101
Círia Lima Dias1; Paulo César da Rocha Poppe2, Vera Aparecida Fernandes
Martin3, Iranderly Fernandes de Fernades4, Larissa Renata Santos Andrade5
1. Bolsista PROBIC, Graduanda em Bacharelado em Física, Universidade Estadual de Feira de Santana, e-mail:
[email protected]
2. Orientador, Departamento de Física, Universidade Estadual de Feira de Santana, e-mail: [email protected]
3. Co-Orientadora do projeto de pesquisa (Gap), Departamento de Física, Universidade Estadual de Feira de Santana
e-mail: [email protected]
4. Co-orientador do projeto de pesquisa (Gap), Departamento de Física, Universidade Estadual de Feira de Santana email: [email protected]
5. Participante do projeto de pesquisa, Graduanda em Licenciatura em Física, Universidade Estadual de Feira de
Santana, e-mail: [email protected]
PALAVRAS-CHAVE: galáxia anelada, espectroscopia, diagrama de diagnostico.
INTRODUÇÃO
Até a metade do século XX, diversos astrônomos ponderaram a respeito de uma
rara classe de galáxias cuja morfologia seria produzida por processos de interação
gravitacional, onde estes objetos apresentariam estruturas anelares distorcidas, núcleos
fora do centro, filamentos, pontes, etc.
Estudos posteriores ratificaram tais características e revelaram que estas galáxias
poderiam ser resultados de interações gravitacionais do tipo (a) colisão (uma galáxia
atravessa a outra, segundo uma seção eficaz de impacto), (b) interação por maré (uma
galáxia passa próxima a outra) e (c) fusão (onde duas galáxias são combinadas em um
único objeto). Desde então, os objetos conhecidos como a família das Galáxias
Aneladas Peculiares (GAp), são formados a partir do resultado de um acidente cósmico
de proporções gigantescas, e que desencadeia, geralmente, o nascimento de estrelas nas
ondas de anéis que se expandem radialmente de forma assimétrica.
Os objetos pertencentes desta família diferenciam-se das chamadas Galáxias
Aneladas Normais (GAN), i.e., galáxias com anéis ressonantes (ou normais), e das
Galáxias Aneladas Polar (GAP), onde sistemas compostos por uma galáxia hospedeira
de tipo espiral, lenticular ou elíptica, são rodeados por um anel de gás e estrelas que
orbitam um plano aproximadamente polar (Faúndez-Abans & de Oliveira-Abans, M.,
1998, da Rocha-Poppe et al. 2011).
Neste trabalho de Iniciação Científica (PROBIC/UEFS), apresentaremos os
primeiros resultados espectroscópicos no óptico para a GAp HRG 30101 (HRG:
Hertling Ring Galaxy), ver Figura 1, observada em 2008 no Telescópio de 1,6m do
OPD/LNA – MCT (Observatório do Pico dos Dias/Laboratório Nacional de Astrofísica
– Ministério da Ciência e Tecnologia).
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Figura 1: GAp HRG 30101, obtida do Atlas Virtual Aladin (http://aladin.ustrasbg.fr/java/nph-aladin.pl). (a) Imagem da galáxia no óptico, com algumas
estrelas de campo e (b) contorno realçando subestruturas.
MATERIAL, METODOS OU METODOLOGIA
A observação espectroscópica foi feita com uma rede de difração de 300 linhas
por milímetro, e o CCD#105 com 1024x1024 pixels² foi utilizado com o ruído de leitura
de 2,5 elétrons (rms). Uma rede de difração consiste de um dispositivo óptico em cuja
superfície são traçadas linhas paralelas muito próximas umas das outras e eqüidistante,
de forma a difratar a radiação eletromagnética incidente (Figura 2, Friaça et. al 2003).
Em espectroscopia de fenda longa, a qual foi utilizada para obtenção da imagem do
espectro, a luz passa por uma fenda e vai para um colimador o qual direciona a luz para
a rede de difração. Em seguida, a luz colimada é captada pelo detector de estado sólido
sensível a luz, geralmente uma CCD (Charge Coupled Device).
Figura 2: Representação esquemática de um espectrógrafo.
Para análise do espectro óptico da galáxia HRG 30101, foi utilizado o pacote
IRAF (Image Reduction and Analysis Facility), que consiste de uma ampla coleção de
tarefas para uso geral em redução e análise de dados astronômicos (fotométricos ou
espectroscópicos). Estrelas padrão observadas na mesma noite foram utilizadas para
calibrar o espectro.
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RESULTADOS E/OU DISCUSSÃO
Com o espectro final da galáxia HRG 30101 (Figura 3) devidamente calibrado
em fluxo e comprimento de onda, foi possível identificar algumas das principais bandas
de absorção Mg I (λ5174Å), Mg H (λ5269Å) e NaID (λ5892Å), característicos de
estrelas frias do tipo K e M, respectivamente, e de várias linhas de emissão Hγ
(λ4340Å), Hβ (λ4861Å), [OIII] (λλ4958,5007Å), [NII] (λλ6548,6562Å), Hα (λ6563Å)
e [SII] (λλ6716,6730Å) cuja análise permitiu inferir o tipo de atividade nuclear presente
na galáxia, através de diagramas de diagnóstico (Figura 4, Veilleux & Osterbrock
1987).
Figura 3: Espectro óptico calibrado em fluxo e comprimento de onda.
O logaritmo das razões de linha de emissão do [O III]( 5007)/H 4861) versus
e [S II]( 6730)/H
, permitem classificar a galáxia
[N II]( 6583)/H
estudada como uma galáxia H II (Figura 4), i.e., uma nuvem de gás incandescente de
baixa densidade na qual um vigoroso surto de formação estelar esta acontecendo.
Figura 4: Diagramas de diagnostico obtidos através de razões de linhas.
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Ainda, foram determinados alguns parâmetros geométricos e físicos que estão
em perfeito acordo com os dados de “survey” disponíveis no NED*, conforme Tabela 1.
Tabela 1. Principais resultados obtidos e comparados com os dados do NED.
Velocidade
(km/s)
1405
1491
Redshift
(z)
0,005
0,005
Distância
(106 pc)
19,25
20,42
Massa
(1010Msolar)
5,44
Diâmetro
(maior , menor)
1,4” , 1,3”
1,56” , 1,12”
NED
Este
Trabalho
Obs.:1 pc (parcsec) = 3,08568025 x 106 metros. Diâmetros em segundos de arco.
*NED: NASA Extragalactic Database, na qual é gerenciado pelo JPL (Jet Propulsion
Laboratory – NASA: http://ned.ipac.caltech.edu/forms/nearname.html
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Apresentamos os primeiros resultados espectroscópicos no óptico para a galáxia
HRG 30101, classificada a partir das razões de linhas de emissão como uma galáxia H
II. O redshift nuclear foi estimado em z = 0,005, correspondendo a uma velocidade
heliocêntrica de 1491 kms 1. A distância estimada foi de 20,42 Mpc (H0 = 73 kms 1
Mpc ), correspondendo a uma escala de 99,02 pc/segundos de arco. A massa dinâmica
estimada (5,44x1010 Msolar) também representa um resultado inédito e foi obtida para um
raio de 1,48 kpc. A partir das razões entre os diâmetros menor e maior, também
podemos calcular a inclinação aproximada da galáxia, i = 44º, o que fornece uma
amplitude na velocidade de 180 kms 1. Os resultados obtidos neste trabalho de Iniciação
Científica – PROBIC/UEFS (já apresentados na XXXVI Reunião Anual da Sociedade
Astronômica Brasileira, Dias et al. 2011) certamente irão contribuir para um melhor
entendimento da cinemática e dinâmica das GAp´s, pois não existem na literatura
observações espectroscópicas dedicadas para o referido objeto estudado.
REFERÊNCIAS
Dias, C.L, da Rocha-Poppe, P.C., Fernandes-Martin, V.A. 2011. HRG 30101: a nearby
galaxy with high surface brightness ring and large nucleus. XXXVI Reunião da SAB.
da Rocha-Poppe, P.C.; Faúndez-Abans, M.; Fernandes-Martin, V.A.; de OliveiraAbans, M.; Fernandes, I.F.; Lago P.J.A. 2010. Long-slit spectroscopy of the peculiar
seyfert 2 galaxy HRG 10103. MNRAS, 410, 1145-1154
FAÚNDEZ-ABANS, M., de OLIVEIRA-ABANS, M. 1998b. On the morphology of
peculiar ring galaxies. A&AS, 129, 357-361
Veilleux, S., OSTERBROCK, D.E., 1987, Spectral classification of emission-line
galaxies, Astrophysical Journal Supplement, 63, 295-310