Spectral properties and photoionization models of the NLR in Seyfert galaxies

Sebbene le propriet`a della Narrow Line Region (NLR) dei Nuclei Galattici Attivi (AGN) siano stati studiati in modo approfondito da molti autori negli ultimi decenni, molte questioni sono ancora aperte, come l’origine del gas e le possibili differenze tra i diversi tipi di AGN. Noi qui intendiamo investigare le NLR delle galassie di Seyfert attraverso la misura di un grande campione di spettri e il confronto con modelli di fotoionizzazione. La fotoionizzazione da una sorgente non termica `e il meccanismo di ionizzazione pi´u accreditato nel caso delle NLR. Infatti, molti lavori sostengono questa ipotesi con misure dirette e con il confronto con i modelli. La tesi si basa su tre punti fondamentali: i) la selezione degli spettri, la relativa misura e classificazione; ii) l’analisi spettroscopica e la determinazione dei parametri; iii) i modelli di fotoionizzazione e il loro confronto con gli spettri osservati. Lo scopo principale `e la raccolta di un vasto campione di spettri di Seyfert 2 e di Seyfert intermedie con alto rapporto segnale rumore in modo tale da misurare in modo accurato un grande numero di righe. Sono stati selezionati 3154 spettri dalla Sloan Digital Sky Survey - DR7 con un nuovo diagramma diagnostico, basato sui rapporti delle righe di emissione dell’Ossigeno (diagramma degli ossigeni). Tutte le righe in emissione, incluse le componenti larghe (broad) sono state misurate tramite un codice da noi sviluppato, chiamato GGFIT, dopo la sottrazione della componente stellare. Per ogni oggetto sono stati determinati i parametri fisici, come arrossamento, luminosit`a, temperatura, densit`a, dispersione di velocit`a del gas e delle stelle. Inoltre `e stata fornita una stima della massa e del raggio della NLR, dell’energia cinetica del gas ionizzato, e del tasso di accrescimento della massa del buco nero. Usando il codice di fotoionizzazione, CLOUDY, siamo stati in grado di riprodurre gli spettri osservati e di derivare i parametri di ingresso pi`u probabili per le differenti tipologie di modelli. I parametri pi`u importanti sono: la metallicit`a, l’indice di “power-law”, il parametro di ionizzazione, la densit`a elettronica, la densit`a di colonna e il rapporto fra la quantit`a di polvere e di gas. Il confronto fra i modelli e gli spettri osservati `e stato fatto tramite il test χ2 sui flussi delle righe in emissione. Dall’analisi delle righe in emissione, dalle propriet`a fisiche misurate e dal confronto con i modelli appare chiaro che la distribuzione pi`u probabile del gas `e data da un mezzo a bassa densit`a (Ne ∼ 1 ÷ 10 cm−3) che circonda nubi con densit`a maggiore (Ne > 4 × 105 cm−3). La quantit`a di polveri dovrebbe essere ridotta nelle zone interne della NLR. Le correlazioni fra le righe di emissione suggerisce una ionizzazione stratificata, con nubi di alta e bassa ionizzazione. Nel campione di Seyfert intermedie abbiamo trovato un’estinzione ridotta (il cui valore mediano `e AV ∼ 1.0mag), nessuna correlazione nella dispersione di velocit`a fra gas e componente stellare e la presenza delle righe coronali del ferro VII, risultati che suggeriscono fortemente che stiamo guardando in profondit`a nella NLR. D’altro canto nel campione delle Seyfert 2 troviamo una maggiore estinzione (il cui valore mediano `e AV ∼ 1.5mag) e una parziale correlazione nella cinematica fra gas e componente stellare. Tutto questo `e consistente con il Modello Unificato. La riga [OIII]5007 appare asimmetrica nella maggior parte dei casi, specialmente nel campione delle Seyfert intermedie. Il 75% delle righe [OIII]5007 asimmetriche mostra una asimmetria blu. Questo `e consistente con un deflusso di gas ionizzato in un mezzo ricco di polveri. Infine, i modelli sembrano indicare un alto grado di metallicit`a della NLR (1 ÷ 2.5Z⊙) e questo suggerisce che nella maggior parte dei casi il gas ionizzato appartiene alla galassia ospite.