El crecimiento de las galaxias masivas está estrictamente relacionado con la
acreción de materia en su centro, donde residen los Agujeros Negros Supermasivos
(SMBH). Los Núcleos Activos de Galaxias (AGN) exhiben caminos evolutivos in-
terdependientes con sus galaxias anfitrionas a través de un intercambio continuo
de energía y materia mediante mecanismos de alimentación y retroalimentación.
Observaciones y simulaciones cosmológicas muestran que tales procesos de retroali-
mentación pueden ocurrir varias veces durante la vida de la galaxia anfitriona. Como
resultado, múltiples fases de AGN pueden afectar significativamente la distribución
de gas y el enriquecimiento químico del medio interestelar.
Las múltiples fases de los flujos, que comprenden gases fríos, cálidos y calientes,
se encuentran entre las manifestaciones observables de la retroalimentación, de-
mostrando este proceso en diferentes escalas espaciales desde el AGN central, que
van desde unos pocos parsecs hasta cientos de kiloparsecs. En este contexto, la com-
binación de observaciones multilongitudinales de onda y resueltas espacialmente es
necesaria para desvelar la naturaleza diversa de los vientos del AGN. Sin embargo,
debido a limitaciones observacionales, muchos estudios se centran en una sola fase
gaseosa u observaciones no resueltas, proporcionando una visión fragmentada de este
mecanismo complejo. En esta tesis, presentamos tres estudios basados en observa-
ciones resueltas espacialmente de AGN locales con emisión de radio fuerte y débil
(z < 0.3) utilizando datos de unidades de campo integral (IFU). En dos de estos
trabajos, también se emplearon observaciones multifase. Adoptamos varios métodos
comúnmente utilizados para explorar la cinemática del gas, junto con la propuesta
de un novedoso método no paramétrico.
En el primer capítulo, exploramos la presencia de flujos ionizados en una muestra
de 37 galaxias de radio 3C. Estas galaxias han sido observadas como parte del
MUse RAdio Loud Emission lines Snapshot (MURALES), y presentamos una nueva
técnica no paramétrica para analizar la línea de emisión [O III]5007, buscando
alas asimétricas. Como resultado, informamos la presencia de 21 flujos nucleares
y 13 extendidos (con un rango de 0.4 a 20 kpc). Examinamos las propiedades de
los flujos con respecto a las diferentes clases espectroscópicas de las galaxias de
radio (es decir, Galaxias de Baja Excitación - LEGs, Galaxias de Líneas Amplias
- BLOs y Galaxias de Alta Excitación - HEGs), y en relación con la potencia del
chorro de radio. Descubrimos que los flujos ionizados tienen un impacto limitado
en el contenido de gas y la formación de estrellas (SF) del anfitrión, y en LEGs, los
chorros de radio parecen ser más eficientes para impulsar los flujos.
El segundo capítulo de la tesis proporciona un estudio exhaustivo del cuásar
tipo 2 (QSO2) J094521.33+173753.2 (en adelante, J0945). En este caso, hicimos
uso de los datos de IFU en el infrarrojo cercano obtenidos por NIFS (Espectrómetro
de Campo Integral en el Infrarrojo Cercano) en Gemini North, lo que nos per-
mitió explorar simultáneamente tanto el gas ionizado (rastreado por Pa, Br,
[Si VI]1.9631µm) como el gas molecular cálido (a través de las líneas de emisión
H21-S0(5) a 1-S0(1)). Realizamos un análisis paramétrico que reveló un potente
flujo de salida ionizado con una extensión máxima de 3.4 kpc y una tasa de flujo de
salida de masa de 51 M año 1 ; sin embargo, no detectamos su contraparte molec-
ular cálida. El flujo de salida ionizado es coespacial en los aproximadamente 900
pc internos con el chorro de radio compacto y de baja potencia, lo que sugiere que,
incluso en esta fuente de radio silenciosa, el chorro podría contribuir a comprimir y
acelerar el gas ionizado.
Finalmente, el tercer capítulo ilustra el análisis no paramétrico que realizamos
en la línea de emisión [O III] 5007 detectada en una muestra de 5 cuásares tipo
2 (QSO2s) (a z < 0.1) utilizando MEGARA (Multi-Espectrógrafo en GTC de Alta
Resolución para Astronomía). Estos mismos QSO2s fueron observados con ALMA,
revelando flujos moleculares fríos en la transición CO(2-1) (Ramos Almeida et al.
2022). Proporcionamos un escenario integral al comparar las propiedades de los
flujos de salida ionizados y los flujos moleculares fríos, encontrando que estos últimos
transportan más masa que sus contrapartes ionizadas. De los cinco objetivos, dos
muestran emisión de radio extendida coespacial con el flujo ionizado, sugiriendo una
aceleración mecánica de los flujos por el chorro, a pesar de la naturaleza silenciosa
en radio de estas fuentes. Medimos tasas modestas de flujo de salida de masa de
0.7-6.5 M yr 1 en comparación con estudios previos de fuentes similares donde se
asumía arbitrariamente un valor de densidad uniforme. En nuestro trabajo, medimos
individualmente las densidades electrónicas de salida que varían entre 10 2.51 n e
10 3.01 cm 3 utilizando el doblete [S II]6716, 6731, y 10 3.21 n e 10 3.99 cm 3 )
utilizando las líneas de emisión transauroral.
Hemos llegado a las siguientes conclusiones generales: los chorros de radio pueden
impulsar parte del gas en flujo no solo en galaxias radio-poderosas, sino también en
fuentes de radio silenciosas a través de chorros de baja potencia. Estos chorros
avanzan lentamente a través del medio interestelar (ISM) y pueden generar una
mayor perturbación que los chorros de radio colimados y potentes. Sostenemos que
la brecha esperada, según la famosa relación de escala de Fiore et al. 2017, entre las
tasas de flujo de masa de salida molecular fría e ionizada disminuye de un factor de
~ 50 a ~ 2-12, dependiendo de la prescripción de densidad. Esto sugiere que las
relaciones de escala podrían ser reajustadas mediante mediciones precisas de flujos
de salida multifásicos. Finalmente, al comparar las tasas de flujo de masa con las
tasas de formación estelar (SFR), no observamos ningún impacto significativo del
AGN en el anfitrión, incluso al considerar el presupuesto total de los flujos de salida
fríos e ionizados. Esto podría deberse a que las SFR se calculan sobre una región más
amplia, que se extiende más allá del alcance del flujo de salida. Una comparación
directa con la distribución de la población estelar joven (YSP), que tiene escalas
temporales similares (10 Myr) a las escalas dinámicas del gas en flujo, ofrecería
una evaluación más precisa del impacto del episodio actual del AGN. Observaciones
futuras pueden proporcionar conocimientos adicionales al respecto.
Giovanna Speranza
Thesis advisor
Cristina
Ramos Almeida
José Antonio
Acosta Pulido
Thesis tutor
Cristina
Ramos Almeida
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2024
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