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Presentación en cartel: ASTROFÍSICA VIII Reunión de la Sociedad Mexicana de Astrobiología Cuernavaca, Morelos. 24 de agosto de 2012 46 ESTUDIO MOLECULAR DE CO EN GALAXIAS CERCANAS Villicaña Pedraza I., C. de Astrobiología-NASA Asociated, Instituto de Técnica Aeroespacial. villicanapi@cab-inta.csic.es Martin-Pintado J., C. de Astrobiología-NASA Asociated, Instituto de Técnica Aeroespacial Introducción En este trabajo se estudia el medio interestelar y la posibilidad de que ciertas regiones den origen a algún tipo de vida incluyendo organismos extremófilos. Usamos la molécula de CO como herramienta para el estudio de nubes de H molecular que ayuda a la formación de estrellas y planetas. Antecedentes En un primer estudio (1) de líneas moleculares en una fuente extragaláctica – NGC 253 cubriendo de 129.1 a 175.2 Ghz (2mm) y han obtenido la densidad de columna de diferentes moléculas. Ellos obtuvieron 111 características espectrales como transiciones de 25 especies moleculares diferentes, 8 de las cuales fueron detectadas por primera vez en el MI. Por otro lado, un estudio milimétrico (2) de NGC 4945 en el rango de 85-354 Ghz y han incluido 80 transiciones de 19 moléculas, además de incluir estudio en 1.3mm. Finalmente, en 2010 un grupo estudio ARP 220 y presentaron un estudio de líneas espectrales cubriendo un rango de 40GHz entre 202 y 242 GHz (3). Adicionalmente se han realizado estudios del comportamiento del gas en el centro galáctico usando cocientes isotópicos (4). La observación de varias líneas moleculares con resolución angular similar nos permite describir la complejidad química de la fuente en estudio, la cual nos da información fundamental de los procesos químicos de calentamiento del medio de regiones muy oscurecidas. Descripción de la muestra estudiada En este trabajo se presenta el análisis molecular de CO y sus isótopos C13O, CO17, CO18, C13O17, C13O18 derivado de los espectros obtenidos para tres galaxias cercanas que son NGC 253, NGC 4945 y ARP 220 observados con el telescopio APEX (Atacama Pathfinder Experiment telescope) que se encuentra a una elevación de 5100m en Chajnantor plateau en la región de Atacama Chile. APEX es un telescopio de 12m de diámetro que opera en longitudes de onda milimétrica y submilimétrica (entre IR y radio) y es el telescopio más grande submilimétrico que opera en el hemisferio sur, APEX es un telescopio prototipo para ALMA. La galaxia NGC 253 NGC 253 es una galaxia SAB(s)cd con núcleo Seyfert, es una de las fuentes más brillantes con mayor número de líneas moleculares extragalácticas, se encuentra en la constelación de Sculptor. Se encuentra a una distancia de 3Mpc. La región nuclear de NGC 253 contiene una de las fuentes IRAS extragalácticas (IR) más brillantes con un flujo de 1860 Jy. La luminosidad de esta galaxia es LIR =2.1x10 10 L⊙ y la mayoría de esta es luminosidad provienente de regiones de formación de estrellas masivas intensa en su centro (cientos de pársecs)
VIII Reunión de la Sociedad Mexicana de Astrobiología Cuernavaca, Morelos. 24 de agosto de 2012 47 teniendo una SFRIR =3.6 M⊙/yr. Formación violenta de estrellas es revelada por la alta tasa de supernovas de 0.05-0.3 /yr en la región nuclear de esta galaxia. La alta actividad de formación de estrellas nuclear es manejada por la gran cantidad de gas molecular en su centro (1.3-2.6 x10 9 M⊙) . La galaxia NGC 4945 NGC 4945 Es una galaxia SB(s)cd o SAB(s)cd con núcleo Seyfert 2, es una de las tres fuentes más brillantes en IR (IRAS) con 686 Jy, se encuentra en la constelación de Centauro, a una distancia de 3.9Mpc. Fue en esta galaxia donde se encontró el primer mega máser detectado en la línea de vapor de agua a 22GHz. Se encuentra localizada en AR=13 h 05 m 27.279 s y DEC= –49º28′04.4″ y un z=0.001908. La galaxia ARP 220 Arp 220 es la galaxia ultra luminosa en IR (ULIRG) más cercana. Esta galaxia es un sistema de colisión galáctica en la que se ha observado el doble núcleo en longitudes de onda en submilimétrico e IR cercano. Esos núcleos están rodeados por dos discos de gas. Estudios en IR medio de ULIRGs con ISO sugieren que del 70%-80% de la población es alimentada por formación de estrellas mientras del 20%-30% son por AGN. Se encuentra localizada en AR=15 h 34 m 57.272 s , DEC= +23º30′10.48″, z=0.018116. Métodos Se han obtenido 54 espectros para la galaxia NGC 253, 46 espectros para NGC 4945 y 34 espectros para ARP 220 de las observaciones realizadas con APEX en la banda de radio con rangos que van de 280-370 GHz para NGC 253, 270-375 GHz para NGC 4945 y 275-370 GHz para ARP 220 GHz. A partir de los espectros que se han obtenido se ha empleado un programa llamado MADCUBA para identificación de las líneas moleculares, se ha sacado un espectro promedio para cada galaxia, se realizaron ajustes gausianos para CO y sus isótopos obteniendo el área, ancho, velocidad, intensidad y energía mínima. Para el análisis de los isótopos dobles de CO se ha empleado el límite superior del área A3 σ = (3 σ ∆V) / ( ∆ V / δv) . Donde δv es la separación entre canales y ΔV es el ancho de línea. Una vez obtenidos los parámetros básicos se ha calculado la densidad de columna para CO y sus isótopos para lo cual se debió sacar la función de partición para el caso especifico de temperatura e isótopo y con lo obtenido de la densidad de columna se obtuvieron cocientes de las líneas moleculares. Referencias [1] S. Martín et al. ApJS. 164, 450 (2006). [2] M. Wang et al. A&A. 422, 883-905 (2004) [3] S. Martín et al. A&A., enviado (disponible en http://arxiv.org/abs/1012.3753v2). [4] D. Riquelme et al. A&A., enviado (disponible en http://arxiv.org/abs/1008.1873v1)
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