MP
M. Pereira-Santaella
Author with expertise in Star Formation in Molecular Clouds and Protoplanetary Disks
Achievements
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
5
(60% Open Access)
Cited by:
1
h-index:
35
/
i10-index:
85
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

GATOS: missing molecular gas in the outflow of NGC 5728 revealed by JWST

R. Davies et al.Jun 28, 2024
The ionisation cones of NGC\,5728 have a deficit of molecular gas based on millimetre observations of CO\,(2-1) emission. Although photoionisation from the active nucleus may lead to suppression of this transition, warm molecular gas can still be present. We report the detection of eight mid-infrared rotational H$_2$ lines throughout the central kiloparsec, including the ionisation cones, using integral field spectroscopic observations with JWST/MIRI MRS. The H$_2$ line ratios, characteristic of a power-law temperature distribution, indicate that the gas is warmest where it enters the ionisation cone through disk rotation, suggestive of shock excitation. In the nucleus, where the data can be combined with an additional seven ro-vibrational H$_2$ transitions, we find that moderate velocity (30 km $) shocks in dense ($10^5$ cm$^ $) gas, irradiated by an external UV field ($G_0 = 10^3$), do provide a good match to the full set. The warm molecular gas in the ionisation cone that is traced by the H$_2$ rotational lines has been heated to temperatures $>200$ K. Outside of the ionisation cone the molecular gas kinematics are undisturbed. However, within the ionisation cone, the kinematics are substantially perturbed, indicative of a radial flow, but one that is quantitatively different from the ionised lines. We argue that this outflow is in the plane of the disk, implying a short 50 pc acceleration zone up to speeds of about 400 km s$^ $ followed by an extended deceleration over sim 700 pc where it terminates. The deceleration is due to both the radially increasing galaxy mass, and mass-loading as ambient gas in the disk is swept up.
0

Gas flows in the central region of the Seyfert galaxy NGC 4593 with MUSE

D. Mulumba et al.Sep 4, 2024
Understanding how gas flows into galactic centres, fuels the active galactic nucleus (AGN), and is in turn expelled back through feedback processes is of great importance to appreciate the role AGN play in the growth and evolution of galaxies. We use Multi Unit Spectroscopic Explorer-adaptive optics (MUSE-AO) optical spectra of the inner $7 1.3\,kpc 1.3\,kpc $) of the nearby Seyfert 1 galaxy NGC\,4593 to characterise its ionised gas kinematics. We fitted single-Gaussian components to the O\ iii \,lambda 5007 and N\ ii \,lambda 6583 emission lines, and double-Gaussian components to Halpha and Hbeta to determine the main ionisation mechanism of the gas. To determine the kinematics of the ionised gas, we fit double-Gaussian components to the O\ iii \,lambda 5007 line. The high angular resolution MUSE data ($ pc $) capture structures of the circumnuclear region including the innermost spiral that feeds the nucleus. Based on the stellar kinematic maps, we confirm the presence of a rotating disc, whilst for the ionised gas, we find high-velocity dispersion values of up to $ $ that show that part of the gas is highly perturbed. The dominant ionisation mechanism of the gas is AGN photoionisation, which reaches the highest values within the innermost 4 (680\,pc) diameter of the galaxy. At larger radii, the emission line ratios correspond to values in the composite region of the Baldwin, Phillips and Terlevich (BPT) diagram. The broad-component of O\ iii \,lambda 5007 shows blue-shifted velocities on the east side of the central 2 (340\,pc), which spatially coincide with a region of high velocity-dispersion. This confirms the presence of outflowing gas. We estimate a mass outflow rate and kinetic power of M 0.048 \,M_ yr $ and $ E kin erg s $. The derived mass outflow rate is consistent with that expected from empirical relations between mass outflow rate and AGN luminosity for a low-luminosity AGN such as NGC 4593. High angular resolution integral field observations can enable multi-component analysis of the innermost regions of galaxies, allowing a detailed view of ionised gas flows.
0

Molecular gas stratification and disturbed kinematics in the Seyfert galaxy MCG-05-23-16 revealed by JWST and ALMA

D. Esparza-Arredondo et al.Dec 2, 2024
Understanding the processes that drive the morphology and kinematics of molecular gas in galaxies is crucial for comprehending star formation and, ultimately, galaxy evolution. Using data from the Galactic Activity, Torus and Outflow Survey (GATOS) obtained with the James Webb Space Telescope (JWST) and the archival data from the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), we study the behavior of the warm molecular gas at temperatures of hundreds of Kelvin and the cold molecular gas at tens of Kelvin in the galaxy MCG$-$05$-$23$-$16, which hosts an active galactic nucleus (AGN). Hubble Space Telescope (HST) images of this spheroidal galaxy, classified in the optical as S0, show a dust lane resembling a nuclear spiral and a surrounding ring. These features are also detected in CO(2$-$1) and H$_2$, and their morphologies and kinematics are consistent with rotation plus local inward gas motions along the kinematic minor axis in the presence of a nuclear bar. The H$_2$ transitions 0-0 S(3), 0-0 S(4), and 0-0 S(5), which trace warmer and more excited gas, show more disrupted kinematics than 0-0 S(1) and 0-0 S(2), including clumps of high velocity dispersion (of up to sim 160 km s$^ $), in regions devoid of CO(2$-$1). The kinematics of one of these clumps, located sim 350\,pc westward of the nucleus, are consistent with outflowing gas, possibly driven by localized star formation traced by polycyclic aromatic hydrocarbon emission at 11.3 mu m. Overall, we observe a stratification of the molecular gas, with the colder gas located in the nuclear spiral, ring, and connecting arms, and most of the warmer gas with a higher velocity dispersion filling the inter-arm space. The compact jet, approximately 200 pc in size, detected with Very Large Array (VLA) observations, does not appear to significantly affect the distribution and kinematics of the molecular gas, possibly due to its limited intersection with the molecular gas disk.
0

JWST/NIRSpec insights into the circumnuclear region of Arp 220: A detailed kinematic study

L. Ulivi et al.Nov 25, 2024
The study of starburst and active galactic nuclei (AGN) feedback is crucial for understanding the regulation of star formation and the evolution of galaxies across cosmic time. Arp 220, the closest ultraluminous infrared galaxy (ULIRG), is in an advanced phase of a major merger with two distinct nuclei, and it shows evidence of multiphase (molecular, ionized, and neutral) and multiscale (from < 0.1 to > 5 kpc) outflows. Therefore, it represents an ideal system for investigating outflow mechanisms and feedback phenomena in detail. Using new JWST NIRSpec IFU observations, we investigated the spatially resolved gaseous (in both ionized and hot molecular phases) and stellar kinematics in the innermost 1 kpc. We decoupled the different gas kinematic components through multi-Gaussian fitting, identifying two multiphase outflows, each associated with one nucleus, with velocities up to $ We also resolved two counter-rotating discs around each nucleus embedded in a larger-scale rotational disk. We compute the total (including ionized, cold, and hot molecular) outflow mass ($ 10^7$ M$_ the mass rate ($ and the energetics ($ out for each nucleus, and we found that the ionized and hot molecular outflowing gas contribute around 2-30<!PCT!> of the total mass and the energy of the outflows, as inferred from the combination of multiwavelength information. We discuss the possible origin of the outflows, finding no compelling evidence to prefer a starburst- or AGN-driven scenario. Regardless of their nature, outflows in Arp 220 propagate in multiple directions from parsec to kiloparsec scales, potentially impacting a significant portion of the host galaxy. This contrasts with isolated systems where outflows typically follow a more collimated path or are limited to the central region of the galaxy and hence do not affect the interstellar medium throughout the entire galaxy. This study highlights the importance of investigating merging systems with multiwavelength facilities, including JWST/NIRSpec IFU, to obtain a comprehensive understanding of feedback mechanisms in galaxy evolution.