As observações do JWST exploram fluxos moleculares de uma galáxia próxima em fusão

Imagem JWST/NIRCam em cores falsas de NGC 3256 usando filtros F150W, F200W e F444W. (superior e inferior) Imagens contínuas NIRSpec G235H/F170LP de 2 µm de cada núcleo também são mostradas (tamanho do campo de visão). Crédito:Bohn et al., 2024.

Usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST), uma equipe internacional de astrônomos observou uma galáxia próxima em fusão conhecida como NGC 3256. Resultados da campanha observacional, apresentados em 21 de março no servidor de pré-impressão arXiv , produz informações essenciais sobre fluxos moleculares desta galáxia.

NGC 3256 é uma galáxia estelar localizada a cerca de 122 milhões de anos-luz de distância, na constelação de Vela. É composto por duas galáxias de disco ricas em gás em uma grande fusão em estágio final e é um dos sistemas próximos mais luminosos.

NGC 3256 mostra uma morfologia complexa e perturbada pelas marés, com braços espirais significativamente distorcidos e faixas de poeira proeminentes. Observações anteriores descobriram que a galáxia tem dois núcleos:um núcleo norte opticamente não obscurecido com sinais de atividade estelar e um núcleo sul fortemente obscurecido e de baixa luminosidade ou um núcleo galáctico ativo nascente (AGN). Além disso, foram detectadas saídas de hidrogénio molecular provenientes destes núcleos.

Um grupo de astrónomos liderado por Thomas Bohn da Universidade de Hiroshima, no Japão, investigou recentemente estes fluxos em NGC 3256, a fim de avaliar a sua cinemática e energética, e avaliar o seu impacto no meio interestelar local (ISM). Para este propósito, eles empregaram o Espectrógrafo de Infravermelho Próximo (NIRSpec) e o Instrumento de Infravermelho Médio (MIRI) do JWST.

"Com o JWST, agora podemos realizar a análise mais detalhada e espacialmente resolvida do fluxo de H₂ quente gás até o momento em NGC 3256. A resolução espacial sem precedentes do JWST nos permite examinar o H₂ quente componente em escalas de 40 a 100 pc", escreveram os pesquisadores.

As observações detectaram gás quente de hidrogênio molecular em uma saída colimada originada do núcleo sul. No entanto, nenhum gás de saída significativo de hidrogênio molecular originário do núcleo norte foi identificado.

Os fluxos do núcleo sul estendem-se a uma distância de cerca de 2.300 anos-luz e têm uma velocidade máxima desprojetada de aproximadamente 1.000 km/s. A emissão foi considerada mais intensa perto das extremidades dos fluxos de saída.

Os astrônomos calcularam a massa quente do gás hidrogênio molecular que sai, que foi de 890.000 massas solares, e a fração de massa quente a fria acabou sendo de cerca de 4%. A escala de tempo de saída foi estimada em 700.000 anos, e a taxa de massa de saída quente foi calculada em um nível de 1,3 massas solares por ano.

Além disso, o estudo descobriu que uma fração maior de gás mais quente está presente perto do núcleo sul, que diminui com o aumento da distância do núcleo. Segundo os autores do artigo, isto sugere que o núcleo sul é a fonte de aquecimento do gás que sai.

A investigação também descobriu que a saída de NGC 3256 está a energizar regiões de formação estelar, possivelmente como um choque. No entanto, os astrónomos acrescentaram que o gás que sai não está a ter um efeito de feedback negativo claro na formação estelar local.

Mais informações: Thomas Bohn et al, GOALS-JWST:The Warm Molecular Outflows of the Merging Starburst Galaxy NGC 3256, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2403.14751
Informações do diário: arXiv

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