The kinematics in the inner kiloparsec of nearby active galaxies as revealed by molecular (ALMA) and ionized gas (Gemini-GMOS/IFU)

Abstract

Para trazar flujos entrantes y salientes nucleares en AGNs, determinar la masa del gas involucrado y su impacto en la galaxia huésped y el agujero negro nuclear, se requieren de estudios en imágenes en 3-D tanto del gas ionizado como del molecular. Nuestro objetivo es mapear la distribución y cinemática del gas molecular e ionizado en una muestra de galaxias activas, para cuantificar los flujos entrantes y salientes nucleares. Aquí, analizamos la cinemática nuclear en la región de 1 kpc más interno de una submuestra de tres galaxias Seyfert cercanas por medio de: observaciones con ALMA de la emisión de CO J : 2-1 a resolución espacial de 0.5" y ~2.6 km s⁻¹ de resolución espectral (NGC 1566), y observaciones por Gemini-GMOS/IFU de líneas de emisión de gas ionizado a similar resolución espacial (UGC 2024 y ESO 362-G18). Mientras el gas molecular como el ionizado muestran signos de rotación, existen movimientos no circulares significativos en el kiloparsec central de las tres fuentes. En NGC 1566, por ejemplo, existen movimientos no circulares en el 200 pe más interno, mientras lóbulos con corrimiento al azul y al rojo prominentes (~80 km s⁻¹) son encontrados a lo largo del eje menor en las zonas más internas lo que interpretamos como la presencia de un flujo saliente molecular en el disco con velocidades reales de ~180 km s⁻¹ en el núcleo y desacelerando a 0 a 1.5" del núcleo (~72 pe). Este trabajo mostrará cómo las cinemática del gas perturbado en el kiloparsec central puede ser explicado de manera diferente y cómo los flujos salientes de gas molecular e ionizado parecen estar presentes con relativa frecuencia en galaxias activas cercanas en las escalas más internas.

Tracing nuclear inflows and outflows in AGNs, determining the mass of gas involved in these, and their impact on the host galaxy and nuclear black hole, requires 3-D imaging studies of both the ionized and molecular gas. We aim to map the distribution and kinematics of molecular and ionized gas in a sample of active galaxies, to quantify the nuclear inflows and outflows. Here, we analyze the nuclear kinematics at the inner 1 kpc region of a subsample of three nearby Seyfert galaxies via: ALMA observations of the CO J : 2-1 emission at 0.5" spatial and ~2.6 km s⁻¹ spectral resolution (NGC 1566), and Gemini-GMOS/IFU observations of ionized gas emission lines at similar spatial resolution (UGC 2024 y ESO 362-G18). While both ionized and molecular gas show rotation signatures, there are significant non-circular motions in the central kpc of the three sources. In NGC 1566 for example, there are non-circular motions in the innermost 200 pc, whereas prominent (~80 km s⁻¹) blue and redshifted lobes are found along the minor axis in the inner arcseconds which we interpreted as the presence of a molecular outflow in the disk with true velocities of ~ 180 km s⁻¹ in the nucleus and decelerating to 0 at 1.5" from the nucleus (~72 pc). This work will show how the disturbed gas kinematics in the inner kpc can be differently explained and how molecular and ionized gas outflows seems to be present with relative frequency in nearby active galaxies at the innermost scales.