UN ESTUDIO DE ESCENARIOS INESTABLES EN LA GALAXIA NGC 5427 Vladímir Jearim PEÑA-SUÁREZ, Fís., Nelson VERA-VILLAMIZAR, Ph. D., Arturo PLATA GÓMEZ, Ph. D. Grupo Halley de Astronomía Universidad Industrial de Santander 2008

LO CONOCIDO DE NGC 5427 –Características Morfológicas –Escenario de Ondas de densidad INESTABILIDADES DEL DISCO NUCLEAR DE NGC 5427 OBTENCIÓN DEL PARÁMETRO DE TOOMRE –Reescribiendo términos –Magnitudes y extinciones –Excesos y extinciones –Parámetros Fotométricos del instrumento –Fotometría con IRAF –Resultados DISCUSIÓN SOBRE ESCENARIOS INESTABLES –Inestabilidades y Morfología –Inestabilidades y Escalas –Errores e incertezas CONCLUSIONES

Lo conocido de NGC Características Morfológicas Sy II espiral de dos brazos con extensas zonas de formación estelar (regiones HII) (González & Pérez, 1992). Escenario de ondas de densidad (Hernández, 2007).

Núcleo muy luminoso Procesos energéticos no térmicos, radiación sincrotrón Núcleo supermasivo Emisiones en RX en centro, Radio en zonas aledañas, grandes emisiones de IR Regiones espectrales BLR y NLR (Falcke, 1998) MODELO UNIFICADO (Osterbrook, 1989) Jets Astrofísicos… (Alloy, 1999), (Mendoza, 2000)

Escenario de Ondas de densidad Brazos Espirales (escalas macro y nuclear): Ondas viajeras Ondas de densidad: Perturbadores que propician formación estelar (Roberts, 1969)... Realimentación. NGC 5427: Patrón de ondas de densidad, brazos Large Scale en la región circumnuclear

INESTABILIDADES DEL DISCO NUCLEAR Modificaciones de la densidad del gas + Formación estelar... Densidad superficial de masa Distribución de materia en estas escalas: ¿Manda el conjunto o manda la fuerte de acreción del núcleo? ¿Inestabilidades autogravitantes ó hidrodinámicas? Parámetro de Toomre (Binney & Tremaine, 1987)

Calcular Q para NGC 5427 –¿frecuencia epicíclica?  Curvas de rotación –¿Y la velocidad del sonido s ? –¿Y la densidad  ? – ¿Cómo medir estas variables? Q Descripción de escenario < 1 Inest. Gravitacionales en discos autogravitantes = 1 Discos infinitamente delgados > 1 In. Hidrodinámicas en discos no autogravitantes

Obtención de Q… Reescribiendo términos Medida de “a” : “Modelo de transferencia radiativa” (Block, et al, 1996) Dispersión de velocidades en galaxias con perfiles gaussianos de Luminosidad ≃ 10 km s -1 G en unidades astronómicas: G [N m 2 kg -2 ] G [pc 3 s 2 M Θ ] Frecuencia Epicíclica “κ “ : κ ≃ 2ah -1 h: Ancho del brazo [pc] (Elmegreen, et al, 1998) Densidad Superficial : Debe salir de las imágenes disponibles : ≀ …

...Et voilà! Material de trabajo: –F606W (banda V, 2002 Å centrada en 5935 Å). Resolución de 0,046 –F160W (banda H, 2002 Å centrada en 1,6  m). Resolución de 0,075 Propiedades fotométricas de la galaxia: Evolución de la población estelar presente Exceso de Color E(V – H): Evolución cronológica (Estrellas Jóvenes en V, Estrellas viejas en H) E(V – H) > 0: “Formación estelar” > “Tasa de envejecimiento estelar”

Fotometría: Magnitudes y extinciones Magnitudes visuales m V y m H : Luminosidades aparentes Magnitudes Absolutas V y H: Referidas a una distancia de 10 pc. V – H = m V – m H + A V – A H Extinciones Luminosas A V y A H : Absorción y dispersión en cada. (Kartunen, 2005) Extinción Visual A V : Medida indirecta de (Bohlin & Savage, 1978) [M Θ pc- 2 ]

Fotometría: Excesos y extinciones Extinciones vs. Exceso de Color: E(V – H) = A V – A H Curvas de Extinción de Mathis: Relaciones entre extinciones (Mathis, 1990) Medida del Exceso de Color: (Martini & Pogge, 1999)

Fotometría: Algunas características del HST Calibraciones: Características funcionales de los dispositivos CCD. Normalización de intensidad a sistema Vega Mag Parámetros fotométricos del HST {PHOTFLAM}, {PHOTZPT}, {EXPTIME}, {CR}, {DN} Magnitudes Calibradas: (Baguett, et al, 2005), (Dickinson, et al, 2005) IRAF: Herramienta computacional diseñada para estudiar imágenes HST

Fotometría usando IRAF Ellipse: Perfiles azimutales de luminosidad (Isofotas) Método extensivo (50 elipses) Imexamine: Perfiles radiales (Captura aleatoria) Método intensivo (100 puntos) Discriminación de regiones: – Interbrazo interno – Brazo – Interbrazo externo Ancho del brazo: Análisis del perfil de luminosidad (Método del Paralaje)

Resultados Ancho del brazo : h = 428 pc Exceso de color: E(V – H) = 0,12 Mag Extinción visual: A = 0,148 Densidad Superficial: = 2,22 [M Θ pc- 2 ] Parámetro de Toomre: Q = 15,7 La región circumnuclear de NGC 5427 exhibe un escenario de inestabilidad hidrodinámica

Discusión sobre escenarios inestables: Morfología e inestabilidades Formación estelar: Consecuencia de la inestabilidad del disco Nucleo NGC 5427: No autogravitante, pero “más autogravitante” que otros (Martini & Pogge, 1999) Ancho de brazo grande: Rotación lenta Poca eficiencia de acreción Autogravedad

Morfología e inestabilidades Estructura Large – Scale de NGC 5427 (Hernandez, 2007): Inestabilidad hidrodinámica Baja densidad de NGC 5427: Baja eficiencia de formación estelar No hay Patrón perturbador eficiente: Se fortalece carácter autogravitante

Inestabilidades y escalas Regímenes de inestabilidad: Circunstancias locales (Pierens, 2005) Potencial axial-simétrico de NGC 5427: Cálculo de masa de la Máquina Central (Torrealba, et al, 2006) Parámetro Q: Componente del Disco + Componente Perturbadora… (Combes, 2000) Articulación de estructura de ondas de densidad con régimen inestable con estimación de masa… Nuevo reto!

Errores e Incertezas Aproximaciones: Modelo de Transferencia Radiativa :Ancho del brazo, dispersión de velocidades Validez de la muestra: Isofotas dan promedio “a la baja”, Selección de puntos aleatorios puede estar sesgada, FWHM del brazo es empírico Resolución: Correcciones fotométricas debido a la mutua diferencia de resoluciones

CONCLUSIONES NGC 5427: Inestabilidad hidrodinámica en región circumnuclear coincidente con estructura de ondas de densidad y morfología observada Patrón perturbador de NGC 5427 no es eficiente, bajo valor de Q, mucha población vieja… AGN de baja actividad Parámetro Q no es de carácter global: Superposición de dinámicas Determinación de masa de la Máquina Central: Test de verificación y complemento