Cold molecular gas and PAH emission in Seyfert galaxies
A. Alonso-Herrero, M. Pereira-Santaella, D. Rigopoulou, I. Garcia-Bernete, S. Garcia-Burillo, A. J. Dominguez-Fernandez, F. Combes, R. I. Davies, T. Diaz-Santos… 展开作者
A. Alonso-Herrero, M. Pereira-Santaella, D. Rigopoulou, I. Garcia-Bernete, S. Garcia-Burillo, A. J. Dominguez-Fernandez, F. Combes, R. I. Davies, T. Diaz-Santos, D. Esparza-Arredondo, O. Gonzalez-Martin, A. Hernan-Caballero, E. K. S. Hicks, S. F. Hoenig, N. A. Levenson, C. Ramos Almeida, P. F. Roche, D. Rosario
本文研究了22个邻近Seyfert星系核($\sim 24-230\,$ pc)区$11.3\,μ$ m PAH特征的探测与冷分子气体性质之间的关系。对于前者,我们使用地面(0.3-0.6”分辨率)中红外(中红外)光谱。用ALMA和NOEMA高(0.2-1.1”)角分辨率观测CO(2-1)跃迁,追踪冷分子气体。具有$11.3\,μ$ m PAH特征的核检测的Galerkin包含更多的冷分子气体(中值$1.6\times 10^7\,M_\odot$),并且在由中红外狭缝采样的区域上具有比没有检测的Galerkin更高的柱密度($N({\rm H}_2) = 2 \times 10^{23}\,{\rm cm}^{-2}$)。这表明分子气体在Seyfert核的恶劣环境中起着屏蔽PAH分子的作用。选择PAH分子萘作为例子,我们计算了暴露于2.5keV硬X射线光子时其在我们样品的核区域中的半衰期。我们估计较短的半衰期萘在没有$11.3\,μ$ m PAH检测的核比那些检测。环核尺度上的Spitzer/IRS多环芳烃比值($\sim$ 4”$\sim$ 0.25-1.3kpc)介于中性和部分电离多环芳烃的模型预测值之间。然而,在我们的样本中,具有最高核H $_2$柱密度的Seyfert星系通常并不更接近中性PAH轨道。这是因为在我们的大多数样本星系中,内部$\sim$ 4”的CO(2-1)发射并没有中心峰值,并且在一些星系中有强烈的恒星形成活动的环核位置。利用詹姆斯·韦伯太空望远镜上的MIRI中分辨率摄谱仪进行空间分辨观测,将能够区分活动星系核和恒星形成对活动星系核附近PAH发射的影响。
英文摘要:
We investigate the relation between the detection of the $11.3\,μ$m PAH feature in the nuclear ($\sim 24-230\,$pc) regions of 22 nearby Seyfert galaxies and the properties of the cold molecular gas. For the former we use ground-based (0.3-0.6" resolution) mid-infrared (mid-IR) spectroscopy. The cold molecular gas is traced by ALMA and NOEMA high (0.2-1.1") angular resolution observations of the CO(2-1) transition. Galaxies with a nuclear detection of the $11.3\,μ$m PAH feature contain more cold molecular gas (median $1.6\times 10^7\,M_\odot$) and have higher column densities ($N({\rm H}_2) = 2 \times 10^{23}\,{\rm cm}^{-2}$) over the regions sampled by the mid-IR slits than those without a detection. This suggests that molecular gas plays a role in shielding the PAH molecules in the harsh environments of Seyfert nuclei. Choosing the PAH molecule naphthalene as an illustration, we compute its half-life in the nuclear regions of our sample when exposed to 2.5keV hard X-ray photons. We estimate shorter half-lives for naphthalene in nuclei without a $11.3\,μ$m PAH detection than in those with a detection. The Spitzer/IRS PAH ratios on circumnuclear scales ($\sim$ 4" $\sim$ 0.25-1.3kpc) are in between model predictions for neutral and partly ionized PAHs. However, Seyfert galaxies in our sample with the highest nuclear H$_2$ column densities are not generally closer to the neutral PAH tracks. This is because in the majority of our sample galaxies, the CO(2-1) emission in the inner $\sim$ 4" is not centrally peaked and in some galaxies traces circumnuclear sites of strong star formation activity. Spatially resolved observations with the MIRI medium-resolution spectrograph (MRS) on the James Webb Space Telescope will be able to distinguish the effects of an active galactic nucleus (AGN) and star formation on the PAH emission in nearby AGN.
Comparison of AGN and Nuclear Starburst Activity in Seyfert 1 and 2 Galaxies over a Wide Luminosity Range Based on Near-infrared 2-4 micrometer Spectroscopy
JWST Observations of Starbursts: PAHs Closely Trace the Cool Phase of M82's Galactic Wind
The Ohio State University(俄亥俄州立大学);University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);Universidad de Concepción(康塞普西翁大学);Swinburne University of Technology(斯威本科技大学)
Dust and PAHs in late-stage galaxy evolution: Imprints of TP-AGB dust injection, grain growth and AGN feedback in high-z quiescent galaxies with JWST and ALMA
National Center for Nuclear Research(国家核研究中心);SISSA(的里雅斯特国际高等研究学院);INAF, Osservatorio Astronomico di Trieste(意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台);INAF - Osservatorio Astronomico d’Abruzzo(意大利国家天体物理研究所阿布鲁佐天文台);Department of Astronomy, University of Massachusetts, Amherst(马萨诸塞大学阿默斯特分校天文学系);Cosmic Dawn Center (DAWN)(宇宙黎明中心);Department of Physics & Astronomy, University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学物理与天文学系);Caltech/IPAC(加州理工学院/IPAC);IFPU – Institute for Fundamental Physics of the Universe(基础物理学宇宙研究所);Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA(天体生物学中心);Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所);Center for Astrophysics and Cosmology, University of Nova Gorica(新戈里察大学天体物理学与宇宙学中心)
Kinematic detection of dusty outflows from active galactic nuclei: Polycyclic aromatic hydrocarbon kinematics of type 2 quasars with JWST/MIRI spectroscopy
University of California San Diego(加州大学圣地亚哥分校);Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利天体物理研究所);Universidad de La Laguna(拉古纳大学);Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学);CSIC(西班牙国家研究委员会);CSIC–INTA(西班牙国家研究委员会-国家航空航天技术研究所)
Local Luminous Infrared Galaxies. I. Spatially resolved observations with Spitzer/IRS
本文介绍了15个本地亮红外星系(LIRGs)的Spitzer/IRS光谱测绘观测结果。在本文中,我们研究了中红外发射的空间变化,其中包括:精细结构线,分子氢线,多环芳香族特征(PAHs),连续发射和9.7um硅酸盐特征。我们还比较了核谱和积分谱。我们发现,恒星形成发生在扩展区域(几个千秒差距)探测的PAH排放以及[NeII]和[NeIII]排放。积分PAH发射和9.7um硅酸盐特征的行为与本地星暴星系相似。我们还发现[NeIII]/[NeII]比值的最小值往往位于核处,其值低于我们LIRG和附近星系的HII区。这可能是在LIRG的核密度增加负责较小的核[NeIII]/[NeII]的比例。这包括一些质量最大的恒星仍然嵌入在超紧凑的HII区域的可能性。在我们的样品的大部分11.3 μ m的PAH发射似乎比尘埃5.5 μ m的连续发射更广泛。我们发现11.3 μ m PAH/7.7 μ m PAH和[NeII]/11.3 μ m PAH的比值与恒星星族的年龄有关。较小和较大的比值分别表明最近的恒星形成。估计的温暖(300 K < T < 1000 K)氢分子质量为10^8太阳质量,这与ULIRGs、局部星暴和塞弗特星系中发现的质量相似。最后,我们发现,[NeII]的速度场在我们的样本中的大多数LIRG是兼容的旋转盘在~kpc尺度,他们是在一个很好的协议与H-α速度场。
NGC 6860, Mrk 915, and MCG -01-24-012. II. Inflowing and outflowing cold molecular gas and the connection with ionized gas in Seyfert galaxies
Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Astronomisches Rechen-Institut(海德堡大学天文中心,天文计算研究所);Departamento de Astronomia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul(南里奥格兰德联邦大学天文学系);Astronomy Department, Universidad de Concepción(康塞普西翁大学天文学系);Observatorio Astronómico Nacional (OAN-IGN)-Observatorio de Madrid(国家天文台(OAN-IGN)马德里天文台);Departamento de Física, CCNE, Universidade Federal de Santa Maria(圣玛丽亚联邦大学物理系,CCNE);Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA(西班牙国家技术研究委员会-国家航空航天技术研究所天体生物学中心);Finnish Centre for Astronomy with ESO, University of Turku(图尔库大学芬兰ESO天文学中心)
JWST imaging of the Pleiades: anisotropy of turbulence in the cold neutral medium
Laboratoire de Physique de l’ENS, Université PSL, CNRS(巴黎高等师范学院物理实验室,巴黎文理研究大学,法国国家科学研究中心);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);Laboratoire Univers et Particules, Université de Montpellier(宇宙与粒子实验室,蒙彼利埃大学);Universidad de Puerto Rico, Rio Piedras(波多黎各大学里奥皮德拉斯分校);Laboratoire d’Océanographie Physique et Spatiale, Univ. Brest, CNRS, Ifremer, IRD(物理与空间海洋学实验室,布雷斯特大学,法国国家科学研究中心,法国海洋开发研究院,法国海外发展研究中心);Sorbonne Université, CNRS, UMR 7095, Institut d’Astrophysique de Paris(索邦大学,法国国家科学研究中心,联合研究单位7095,巴黎天体物理研究所)
Stratification of the AGN-Driven multi-phase outflows in the dwarf Seyfert galaxy NGC 4395
Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics, IUCAA(天文学与天体物理学大学间中心);Indian Institute of Astrophysics(印度天体物理研究所);Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA(天体生物学中心);Departamento de Física, CCNE, Universidade Federal de Santa Maria(圣玛丽亚联邦大学);Instituto de Física Fundamental, CSIC(基础物理研究所);Fakultät für Physik, Universität Bielefeld(比勒费尔德大学物理系);Assam Don Bosco University(阿萨姆唐博斯科大学)
A Tale of Three Galaxies: Deciphering the Infrared Emission of the Spectroscopically Anomalous Galaxies IRAS F10398+1455, IRAS F21013-0739 and SDSS J0808+3948
A Spatially Resolved HI Survey of Seyfert Galaxies: the Role of AGN Feedback in Shaping Atomic Gas Reservoirs
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences (UCAS)(中国科学院大学天文与空间科学学院);Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University(北京师范大学天文与空间科学学院前沿科学中心);Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台)