Capitolo 4 Galassie e Nuclei Galattici Attivi
 

Connessione   "galassie   starbust/AGN"
L'ipotesi che tra galassie starburst (SBG) e galassie che ospitano un nucleo galattico attivo (AGN) possa esistere qualche legame di tipo evolutivo si basa essenzialmente sul fatto che AGN e SBG sono confrontabili, nell'universo vicino, per quanto riguarda la quantità di energia emessa. Per esempio, uno starburst nucleare potrebbe essere la causa della formazione di un successivo buco nero nucleare: in questo caso le SBG sarebbero i precursori degli AGN. Viceversa, l'energia prodotta da un AGN potrebbe dar luogo a fenomeni di formazione stellare circumnucleari: in questo caso gli AGN sarebbero i precursori delle SBG. Più di recente, è stata proposta l'esistenza di un diverso legame evolutivo tra AGN e SBG: un processo fisico comune, per esempio l'interazione tra galassie, sarebbe la causa della "caduta" verso il nucleo del gas che va ad alimentare un AGN pre-esistente, innescando processi di formazione stellare. Durante questa fase ci si aspetta di osservare nuclei compositi, dopodiché lo starburst svanisce gradualmente col tempo, e ciò che si continuerà ad osservare sarà un nucleo di Seyfert con una popolazione stellare vecchia: il nucleo di Seyfert potrà essere di tipo 1 o 2, in accordo col Modello Unificato.
Un altro aspetto importante ancora non chiaro è se le galassie di Seyfert formano una classe speciale di oggetti solo per la loro attività nucleare o se hanno altre proprietà che le differenziano da analoghe galassie normali. Inoltre, non sappiamo ancora se la metallicità del gas nucleare è di tipo solare, sebbene oggi sia possibile derivarla facilmente dalle proprietà del gas circumnucleare utilizzando i modelli sviluppati da Dopita e collaboratori. Questi ultimi due aspetti non sono stati approfonditi da precedenti studi su surveys ottenute utilizzando filtri interferenziali in Hα e [OIII]λ5007.
L'obiettivo del gruppo di lavoro sugli AGN dell'OAC è quello di investigare la presenza di starbust nucleari e circumnucleari in un campione di galassie di Seyfert vicine (v < 15,000 km/s) apparentemente isolate, mediante l'uso combinato di dati spettroscopici a media risoluzione nell'intervallo λλ3700 - 7500 Å, e dati fotometrici a banda stretta ([OIII]λ5007 e Hα). I dati fino ad ora adoperati provengono da osservazioni condotte a Siding Spring (Australia) con il telescopio da 2.3 m, nell'ambito di una collaborazione tra OAC, ANU-MSSSO ed il Dipartimento di Astronomia dell'Università di Padova, finalizzata allo studio dell'ambiente circumnucleare in galassie di Seyfert, nell'ambito di una possibile connessione SBG/AGN. Una parte di questi dati sono stati utilizzati per la tesi di laurea di A. Romano. In futuro, è in programma di utilizzare anche dati spettroscopici 3-D provenienti da osservazioni fatte con lo spettrografo MPFS al SAO (Russia). Le domande alle quali si cercherà di dare una risposta sono le seguenti:
  1. qual'è la frequenza di ENLR (Extended Narrow Line Regions) nelle galassie di Seyfert;
  2. quali sono le differenze tra Seyfert 1 e Seyfert 2 per quanto riguarda le proprietà dell'ambiente circumnucleare;
  3. qual'è la frequenza di starburst nelle regioni circumnucleari delle galassie di Seyfert;
  4. qual'è la differenza nel tasso di formazione stellare tra galassie normali e galassie attive;
  5. qual'è la metallicità nelle regioni HII circumnucleari delle galassie di Seyfert.
Per quanto riguarda alcuni oggetti del primo campione di galassie di Seyfert studiate, le immagini in Hα per ESO377-G24, ESO362-G18 ed ESO018-G09 evidenziano la presenza di estese regioni di formazione stellare circumnucleari. Queste galassie (Seyfert-1.5 le prime due, Seyfert-2 la terza) hanno attraversato un "burst" di formazione stellare (~ 12 Mo/anno) circa 109 anni fa mentre, ad epoche più recenti (106 anni), il tasso di formazione stellare è notevolmente diminuito (~ 2 Mo/anno). Le galassie ESO428-G14 e NGC 3081, entrambe Seyfert-2, hanno invece attraversato un periodo di moderata attività di formazione stellare (~ 6 Mo/anno) circa 109 anni fa mentre, di recente il tasso di formazione stellare si è praticamente azzerato, per cui l'emissione in Hα è dovuta a processi di natura non termica. La galassia NGC 1365 (Seyfert-1.5/2) ha invece mantenuto un tasso di formazione stellare pressoché costante (~ 14 Mo/anno) tra 109 e 106 anni fa; inoltre, nell'immagine in [OIII]λ5007 è chiaramente visibile il cono di ionizzazione.

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