As propriedades de variabilidade da galáxia ativa núcleos e suas intrações com o hospedeiro galáxias
métodos: estatísticos; modelagem cinemática de gás; galáxias: galáxias-ativas: individuais: 3C 273;
3C 279; 3C 345; 3C 454,3; Q0957 + 561; NGC 4151; NGC 7469; Arp 102B; E1821 + 643; 3C
390,3; NGC 5548; Mrk 509; NGC 5548; NGC 4151; NGC 4593 ; NGC 4968, NGC 4845, MCG-
06-30-15
Núcleos galácticos ativos (AGNs), regiões compactas que consistem em um supermassivo buraco negro rodeado por um disco de acreção no centro de galáxias massivas, há muito tempo são conhecidos em suas propriedades observacionais. A fintensa variabilidade identificada em tais propriedades pode ser usada para sondar o interior de tais sistemas. Além disso, a maioria dos objetos astrofísicos, como AGNs, está possivelmente associada com sistemas estocásticos não lineares contínuos devido à sua complexidade na natureza. Os quasares, uma subclasse de AGN, estão entre os sistemas complexos que têm séries temporais não lineares caracterizadas por comportamento fractal e também por um amplo espectro de amplitude, indicando que a evolução dinâmica de tais objetos é não linear (ou seja, descrito por equações diferenciais estocásticas não lineares). Além disso, observa-se que as fontes de rádio extragalácticas são intermitentes em escalas de tempo de 104 -105 anos. Apesar da natureza complexa dos AGNs, astrônomos têm tentado investigar suas propriedades usando técnicas lineares, entre as quais análise de Fourier. No entanto, a informação mais valiosa em um sinal de sistema complexo é contida em suas estruturas e fenômenos transitórios chamados singularidades. Assim, particularmente em física, é importante analisar estruturas irregulares em um sinal para deduzir propriedades sobre os fenômenos físicos subjacentes. Além disso, entre outras evidências, a correlação, recentemente descoberta, entre a massa de um buraco negro supermassivo e as propriedades da protuberância da galáxia hospedeira revelaram o fato de que os AGNs não são objetos isolados -eles interagem e coevoluem com suas galáxias hospedeiras. Os mecanismos de interação, supostos terem origem no feedback e alimentação do AGN, são conhecidos por afetar tanto as propriedades observacionais de AGNs, quanto as propriedades e cinemática do gás no ambiente circundante, regulando assim a coevolução do sistema AGN-galáxia hospedeira. Nesse contexto, compreender os tipos de variabilidades junto com os mecanismos físicos e a física por trás da interação AGN-galáxia hospedeira (feedback e alimentação AGN) pode fornecer informações potencialmente significativas sobre a natureza dos AGNs, oferecendo um cenário completo para o desenvolvimento de modelos para estudo da coevolução dos dois sistemas fisicamente conectados. A interação da galáxia e do AGN pode ser facilmente estudada modelando a cinemática do gás (em todas as formas) nas regiões nucleares e circumnucleares da galáxia hospedeira.
Nesta tese efetuamos um estudo sobre a presença de assinaturas não lineares (multifractal) em curvas de luz de diferentes classes de AGNs, sua correlação com diferentes parâmetros observacionais, tentando entender, em particular, se a multifractalidade é um comportamento intrínseco de AGNs e pode ser afetada por variações extrínsecas (por exemplo, lentes gravitacional ). Além disso, também é efetuada uma análise da cinemática do gás molecular CNO nas regiões nuclear e circumnuclear de três regiões próximas a galáxias do tipo Seyfert, NGC 4968, NGC 4845 e MCG-06-30-15, usando a linha de emissão de CO (2-1) como base.
Como resultados principais, mostramos que os AGNs são sistemas fortemente não lineares e intermitentes, onde o grau de não linearidade não muda com o redshift cosmológico. Mostramos também que comportamento não linear dos AGNs é afetado por variações extrínsecas, como por exemplo por lentes gravitacionais, e que o grau de não linearidade é inversamente correlacionado com o comprimento de onda analisado. Também, não encontramos nenhuma correlação significativa entre o grau de não linearidade e parâmetros de AGN, como massa do buraco negro, tamanho da região de linha larga (BLR) e luminosidade do contínuo. No entanto, uma correlação importante é observada entre o grau de não linearidade e a razão de Eddington.