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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The supermassive black holes at the centre of massive galaxies can influence their host evolution. During their active phase, the matter in the central parsecs of galaxies flows onto the blackhole creating an accretion disk and ultimately feeding the SMBH. The heated accretion disk releases energy to the surrounding medium in the form of radiation pressure, the so-called Quasar winds, or by relativistic jets of particles. Both these phenomena can push the gas clouds out of the central galaxy region up to kiloparsec scales. The gas outflows observed in different phases can influence the host galaxy. In this thesis, we analyse the gas kinematics in two samples of active galaxies. The first is the Seyfert sample composed of 6 nearby Seyfert galaxies observed with Gemini Near-infrared Integral Field Spectrograph in the J and K bands. We study the kinematics of the ionised gas, traced by Paβ and [FeII] emission lines, and molecular gas, traced by the H22.12µm, in these galaxies. By decomposing the emission-line profiles in distinct kinematic components, we identify ionised gas outflows in four galaxies and molecular outflows traced by distinct kinematic components in two. The mass outflow rates are in the range e 0.005−12.49Myr−1 and the kinetic powers of 1039−1042 ergs−1. We observe signatures of H2 streaming motions towards the centre in three galaxies, but they are not enough to feed the AGN at the current accretion rate. The second is the QSO sample composed of 18 type 2 quasars at z < 0.2 selected from the Quasar Feedback Survey galaxies, observed by the Very Large Telescope Multi-Unit Spectroscopic Explorer. We use the [OIII]5007 as a tracer of the ionised gas outflows. In this sample, we adopt a different analysis approach to identify and characterise the outflows. Multiple Gaussian curves are fitted to the [OIII] emission-line to reproduce the emission-line profile. From the modelled spectra, we derive theW80, the width of the line that contains 80 per cent of the emitted flux, and use this quantity as a proxy to identify the spaxels dominated by outflows as the ones with W80 > 600kms−1. From the 15 galaxies with detected [OIII]5007 emission lines, we identify ionised gas outflows in 13. The masses of ionised outflows are 104 −106M, corresponding to 10-100 per cent of the total mass of ionised gas. The mass outflow rates are in the rages 10−2−100 Myr−1 and the kinetic powers 1038 −1042 ergs−1. By comparing both samples with the literature, we see an increased scatter in the wind scaling relation. The kinetic coupling efficiencies are smaller than the values predicted for the coupling efficiencies in theoretical models. However, this does not imply that the outflows cannot suppress the star-formation in the host galaxy. Buracos negros supermassivos que residem no centro de galáxias massivas podem influenciar a evolução de suas galáxias hospedeiras. Durante sua fase ativa, a matéria presente no kiloparsec central das galáxias flui em direção ao buraco negro supermassivo criando um disco de acreção até alimentar o buraco negro supermassivo. O gás aquecido presente no disco de acreção libera energia para para o meio que o rodeia na forma de pressão de radiação, fenômeno chamado de ventos de Quasares, ou de jatos de partículas relativísticas. Ambos fenômenos podem empurrar nuvens de gás da região central das galáxias até distâncias de kiloparsecs. Outflows de gás, observado em diferentes fases do gás, podem influenciar a galáxia hospedeira. Nesta tese, analisamos a cinemática do gás em duas amostras de galáxias ativas. A primeira é a amostra de galáxias Seyfert composta por 6 galáxias Seyfert próximas observadas com o Near-infrared Integral Fields Spectrograph nas bandas J e K. Estudamos a cinemática do gás ionizado, traçado pelas linhas de emissão do Paβ e [FeII], e do gás molecular, traçado pela linha H22.12µm, nestas galáxias. Ao decompor os perfis das linhas de emissão em componentes cinemáticas distintas, identificamos outflows de gás ionizado em quatro galáxias e outflows de gás molecular emduas. As taxas de outflow estão entre 0.005 e 12.49Myr−1 que correspondem à potências cinéticas de 1039 −1042 ergs−1. Observamos assinaturas de movimentos da molécula do H2 emdireção ao centro em três galáxias, mas com massa insuficiente para para alimentar o núcleo ativo mantendo a taxa de acreção atual. A segunda é a amostra de QSOs composta por 18 quasares do tipo 2 com z < 0.2 selecionados a partir do Quasar Feedback Survey observados com oMulti-Unit Spectroscopic Explorer no Very Large Telescope. Usamos a linha de emissão [OIII]5007 como um traçador dos outflows de gás ionizado. Múltiplas componentes Gaussianas são ajustas à linha de emissão do [OIII] para reproduzir o perfil da linha de emissão. A partir do espectro modelado, derivamos a quantidade W80, a largura da linha que corresponde à 80% do fluxo emitido. UsamosW80 >600kms−1 como um limite para identificar os pixeis dominados por outflows. Das 15 galáxias que possuem a linha do [OIII]5007 detectada, identificamos outflows de gás ionizado em 13. As massas de outflows ionizados estão entre 104 e 106M, correspondendo de 10 à 100% da mass total de gás ionizado. As taxas de outflow estão entre 10−2 e 100Myr−1 e potências cinéticas entre 1038 e 1042 ergs−1. Ao comparar as duas amostras com a literatura, notamos um aumento no espalhamento na relação de escala dos outf lows. As eficiências de acoplamento cinéticas são menores do que os valores para a eficiência de acoplamento determinados em modelos teóricos. No entando, este resultado não implica que os outflows observados não podem suprimir a formação estelar na galáxia hospedeira.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES In the current paradigm nuclear activity in a galaxy happens when the central Supermassive Black Hole (SMBH) is being fed by an accretion disk of gas. The spectral signature of the accretion disk is the presence of broad double-peaked Balmer emission lines, as seen in the optical spectra from the AGN of the galaxy Pictor A. In this work it is presented a dataset of 18 spectroscopic observations corresponding to a 12 year monitoring of the Ha double-peak profile of the Pictor A galaxy, with the goal of studying the variability of the profile in short and long time scales. For this purpose, measurements were performed in the double-peak profile using the IFSCUBE software, which indicated that variations of the integrated flux of the broad line occur in short time scales, on the order of 40 days, and also that significant variations in the relative intensity of the red and blue sides of the profile occurs on time scales of years. The physical scenario proposed to explain the observed variations is a scenario in which the doublepeaked profile originates in an accretion disk with Keplerian and relativistic orbits, is inclined with respect to the plane of sky, and has an axially asymmetric surface emissivity with a radius of maximum emissivity. In order to make the theoretical time scales of the accretion disk to agree with the observed time scales of variability of the double-peaked profile, it is required that the gas in the disk orbits a SMBH with a mass of M 2 108M . In this scenario the physical extent of the line emitting region is in the range from 6–48 light-days. No paradigma atual a atividade nuclear em galáxias acontece quando o Buraco Negro Supermassivo (SMBH) central está sendo alimentado por um disco de acreção de gás. A assinatura espectral do disco de acreção é a presença de linhas largas da série de Balmer em duplo-pico, como pode ser visto nos espectros óticos do AGN da galáxia Pictor A. Neste trabalho é apresentado um conjunto de dados de 18 observações espectroscópicas correspondente a um monitoramento realizado ao longo de 12 anos para o perfil em duplo-pico de Ha da galáxia Pictor A, com o objetivo de estudar a variabilidade do perfil em curta e longa escalas de tempo. Para este fim, foram realizadas medidas no perfil em duplo-pico utilizando do software IFSCUBE, que indicaram que variações do fluxo integrado da linha larga acontecem em escalas de tempo curta, da ordem de 40 dias, e também que variações significativas nas intensidades relativas do lado vermelho e azul do perfil acontecem em escalas de tempo de anos. O cenário físico proposto para explicar as variações observadas é o cenário em que o perfil em duplo-pico se origina em um disco de acreção com órbitas Keplerianas e relativísticas, inclinado em relação ao plano do céu, e com emissividade superficial axialmente assimétrica com um raio de máxima emissividade. Para que as escalas de tempo teóricas do disco de acreção estejam de acordo com as escalas de tempo de variação observadas para o perfil em duplo-pico é necessário que o gás no disco orbite um SMBH com uma massa de M 2 108M . Neste cenário a extensão física da região emissora da linha se estende de 6–48 dia-luz.

It is believed that most spheroidal galaxies host a Supermassive Black Hole (SMBH) at their centers and that, at some point, it becomes active, originating an Active Galaxy Nuclei (AGN). The formation and evolution of the galaxy may be directly linked to the growth of SMBH and AGN feedback. In this context, detailed studies on the kinematics and distribution of ionized gas in the central region of the AGN are fundamental to investigate the processes of Feeding and Feedback and their impact on the evolution of galaxies. In this work, we present a detailed analysis of the kinematics of the ionized gas and stars from the inner region at 170 pc of the active galaxy NGC 4546. The main goal of this work is to detect and characterize non-circular motions associated with ionized gas outflows from the AGN. The observations were made with the Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS) in integral field unit (IFU) mode, with a spec- tral coverage of 4736–6806 Å, covering the strongest emission lines observed in AGN spectra. The stellar kinematics was measured by fitting the absorption lines using the penalized Pixel Fitting method (PPXF) using the MILES stellar library as template. The distribution of emis- sion line fluxes and kinematics were measured by fitting the emission-line profiles of the data cube after subtracting the stellar component, using the profit (line-profile fitting) routine. We find that stellar and ionized gas kinematics are dominated by a rotating disk component and that both structures are rotating in opposite directions. The gas kinematics also reveals non-circular motions, interpreted as originating from a biconic outflow produced by the central AGN of NGC 4546. We estimate a value of ∼0.068 MⓈ yr−1 for the ionized gas outflow rate and a kinetic power (E˙cin) of the outflow equivalent to 1.12×1039 erg s−1, which corresponds to only 0.013 % of the AGN bolometric luminosity. Therefore, we find that the E˙cin of the outflow is not high enough to affect the star formation of the galaxy in large scale. This type of AGN Feedback is called as maintenance mode, in which the velocity of the outflows is not high enough to escape the galaxy boundaries, but they can still be efficient in redistributing the gas in its central region. Acredita-se que a maioria das galáxias esferoidais hospedam um Buraco Negro Supermassivo (SMBH) em seu centro e que, em algum momento da sua vida, tenha se tornado ativo, ori- ginando um Núcleo Ativo de Galáxia (AGN). A formação e evolução da galáxia pode estar diretamente ligada ao crescimento do SMBH e ao feedback do AGN. Neste contexto, estudos detalhados sobre a cinemática e distribuição do gás ionizado na região central do AGN são fun- damentais para investigar os processos de feeding e feedback e seu impacto sobre a evolução das galáxias. Neste trabalho, apresentamos uma análise detalhada sobre a cinemática do gás ionizado e das estrelas da região interna a 170 pc da galáxia ativa NGC 4546. O objetivo geral deste trabalho é detectar e caracterizar movimentos não-circulares associados a outflows de gás ionizado a partir do AGN. As observações foram realizadas com o Gemini Multi-Object Spec- trograph (GMOS) no modo de unidade de campo integral (IFU), com cobertura espectral de 4736-6806 Å, cobrindo as linhas de emissão mais intensas observadas em espectros de AGNs. A cinemática estelar foi medida através do ajuste das linhas de absorção utilizando o método penalized Pixel Fitting (PPXF) usando como template a biblioteca estelar MILES. A distribuição de fluxos de linhas de emissão e cinemática do gás foram medidas a partir do ajustes dos perfis das linhas de emissão do cubo de dados após a subtração da componente estelar, utilizando a rotina PROFIT (line-PROfile FITting). Encontramos que a cinemática estelar e do gás ionizado é dominada por uma componente de disco em rotação e que ambas as estruturas estão girando em sentidos contrários. A cinemática do gás também revela movimentos não-circulares, inter- pretados como originados por um outflow em formato bicônico devido ao AGN de NGC 4546. Estimamos um valor de ∼ 0, 068 MⓈ yr−1 para a taxa de outflow de gás ionizado e uma po- tência cinética (E˙cin) do outflow equivalente a 1, 12 × 1039 erg s−1, que corresponde a somente 0,013 % da luminosidade bolométrica do AGN. Portanto, verificamos que a E˙cin do outflow não é suficiente para influenciar a formação estelar da galáxia em grande escala. Este tipo de feed- back de AGN é chamado de modo de manutenção, no qual os outflows não possuem velocidade suficiente para escapar dos limites da galáxia, porém podem ser eficientes em redistribuir o gás em sua região central.

Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq By the end of the XX century, large data surveys began due to the development of powerful telescopes. The Sloan Digital Sky Survey (SDSS) is one of these surveys and comprehend subprojects like the Mapping Nearby Galaxies at Apache Point Observatory (MaNGA). The MaNGA project aims to map 10 thousand nearby galaxies in order to better understand the phenomena behind the formation and evolution of these objects. The project also uses another XXI century innovation: the integral field spectroscopy. This type of spectroscopy, unlike the others, allows the analysis of specific regions of the observed object. One of these regions is the galactic nucleus, which in some galaxies present a huge luminosity that cannot be explained only by considering the stellar continuum. In these cases, the nucleus is said active (AGN: Active Galactic Nuclei) and its high energy emission is attributed to the process of matter accretion through a supermassive black hole located in the center of the galaxy. Depending on the physical and spectral features, an AGN may be classified in different types. The active galaxies observed by the MaNGA project are, mostly, LINER and Seyfert galaxies. The matter accretion process may lead to AGN feedback, such as ionized gas outflows. Feedback is responsible for controlling the growth and evolution of galaxies, interfering in the star formation and in the host galaxy kinematics. These processes can reach kiloparsec scales. In the present work, the kinematics of active and non-active galaxies is analysed in order to detect ionized gas outflows and estimate their power and extensions. A spectral fitting was done using the GANDALF code and kinematics profiles in terms of effective radius were elaborated. The main sample is composed by 170 AGN selected from the MaNGA project and was separated into subsamples based on the galaxies’ luminosity and morphology. A sample of control galaxies was also defined so that the main properties of these objects are similar to that of the AGN. By analysing the global profiles, it can be noticed that, on average, the most luminous AGN present higher residual velocities and velocity dispersions than their respective control galaxies in all the radial bins considered (0.2 ≤ R ≤ 1.0Re). Besides that, the mean outflow extension is smaller than that of the narrow line regions (NLR): outflows presented an extension of around 40% of the effective radius, while the NLR displayed 70%. However, the extensive NLR tend to host the biggest outflows. Regarding ionized gas ejection rates, the values vary between 10−4 and 10−2 M� yr−1. Similarly, the kinetic power is low, going from 1035 to 1039 erg s−1. These results suggest that AGN outflows are not powerful enough to affect the kinematics and the evolution of their respective hosts galaxies, in spite of being detect in the sample’s galaxies. Com o final do século XX, grandes projetos de levantamento de dados astronômicos tiveram início, impulsionados pelo desenvolvimento de telescópios potentes. Um desses projetos é o Sloan Digital Sky Survey (SDSS), que compreende vários subprogramas, como o Mapping Nearby Galaxies at Apache Point Observatory (MaNGA). Esse projeto pretende mapear 10 mil galáxias próximas para esclarecer os fenômenos que propiciam a evolução e a formação desses objetos. O projeto MaNGA utiliza ainda outra novidade do século XXI: a espectroscopia de campo integral. Este tipo de espectroscopia, diferentemente dos demais, permite que sejam analisadas regiões específicas do objeto observado. Uma destas regiões é o núcleo galáctico, que, em algumas situações, apresenta uma grande luminosidade que não pode ser justificada apenas pelo contínuo estelar. Nestes casos, o núcleo é dito ativo (AGN: do inglês, Active Galactic Nuclei) e atribui-se sua alta emissão de energia ao processo de acreção de matéria por um buraco negro supermassivo localizado no centro da galáxia. Dependendo das suas características físicas e espectrais, um AGN pode ser classificado em vários tipos. As galáxias ativas que foram observadas pelo MaNGA são, em sua maioria, do tipo LINER e galáxias Seyfert. O processo de acreção de matéria pode acarretar em feedback de AGN, como outflows de gás ionizado por exemplo. O feedback é responsável por controlar o crescimento e evolução das galáxias, interferindo na formação estelar e também na cinemática da galáxia hospedeira em extensões bastante variadas, que podem alcançar escalas de kiloparsec. Neste trabalho, é analisada a cinemática de galáxias ativas e não-ativas a fim de detectar outflows de gás ionizado e estimar suas potências e extensões. Para isso, foi realizado um ajuste espectral com o auxílio do código GANDALF e elaborou-se perfis cinemáticos, dados em termos de raio efetivo. A amostra principal é composta por 170 AGN selecionados do projeto MaNGA. Definiu-se também uma amostra de galáxias de controle, cujas principais propriedades assemelham-se às das galáxias de núcleo ativo, e subamostras de AGN, baseadas na luminosidade e na morfologia das mesmas. Através da análise dos perfis globais destas amostras, verifica-se que, em média, os AGN mais luminosos apresentam velocidades e dispersão de velocidades residuais maiores que as suas respectivas galáxias de controle em todos os anéis radiais considerados (0.2 ≤ R ≤ 1.0Re). Além disso, a extensão média dos outflows são menores do que a da região de linhas estreitas (NLR) dos AGN: enquanto que a extensão dos primeiros corresponde a aproximadamente 40% do raio efetivo, as últimas alcançam 70%. No entanto, as maiores NLR tendem a apresentar os outflows mais extensos. Quanto às taxas de ejeção de gás ionizado, os valores variam entre 10−4 e 10−2 M� ano−1. Semelhantemente, a potência cinética também é baixa, indo de 1035 a 1039 erg s−1. Estes resultados indicam que, apesar de serem detectados nas galáxias ativas da amostra, os outflows de AGN não são potentes a ponto de influenciar na cinemática e na evolução das suas respectivas galáxias hospedeiras.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES We present a multiwavelength study of galaxies that host OH Megamaser emission. We used integral field unit spectroscopic data obtained with the GMOS-IFU instrument, radio data obtained with VLA and HST data for IRASF23199+0123 and IRAS03056+2034. From this data we are able to obtain information about gas dynamics and excitation in the galaxies IRASF23199+0123 and IRAS03056+2034. The main goals of this work are the identification of the central engine that ionizes the gas in these objects e propose a scenario in order to justify the OH megamaser emission. The observations of IRASF23199+0123 allow us to show that this system is formed by two interacting galaxies, in which the eastern member (IRAS23199E) presents two OH Megamaser emission hosts and the two members present extended radio emission in 3 and 20cm with the peak at the nucleus. The IFU spectroscopic data covers the inner region of IRAS23199E with 6 kpc and 2.3kpc of resolution. The flux maps constructed from this data reveal three extranuclear regions that are attributed to star forming complexes. We discovered a Seyfert 1 nucleus in IRAS23199E, due to the detection of a broad component, in the H emission-line from the BLR. Besides, the gas kinematics analysis suggests the presence of non circular motions that could be associated to the presence of outflows from the nucleus and inflows in its vicinity. The data analysis for IRAS03056+2034 does not indicate morphological evidence of interactions with other galaxies, but indicates several star forming regions along the spiral arms. The comparison between GMOS-IFU and HST observations allows the identification of a circumnuclear star forming ring. We built diagnostic diagrams that in addiction with the brightness temperature value and spectral index allow us to conclude that the gas excitation is due to not only to Starburst but also due to the presence of an AGN. The analysis of the gas kinematics suggests the presence of inflows towards to the nucleus, and coincident to the position of a patchy spiral arms that is observed in the HST image. Apresentamos um estudo multicomprimento de onda de galáxias com emissão megamaser de OH. São apresentados dados ópticos de espectroscopia de campo integral obtidos com o instrumento GMOS-IFU, dados rádio obtidos com o radiointerferômetro VLA e dados obtidos com o HST. A partir destes dados foi possível obter informações acerca da dinâmica e excitação do gás nas galáxias IRASF23199+0123 e IRAS03056+2034. Os objetivos que norteiam este trabalho são a identificação do mecanismo central de ionização do gás nesses objetos e propor um cenário capaz de justificar a presença de emissão de megamaser de OH. As observações da galáxia IRASF23199+0123 permitiram mostrar que este sistema é formado por duas galáxias em interação, sendo que no membro leste (IRAS23199E) foram detectadas duas fontes de emissão de megamasers de OH e os dois membros apresentam emissão rádio estendida em 3 e 20cm com pico no núcleo. Os dados ópticos de espectroscopia de campo integral cobrem uma região no interior de IRAS23199E com 6 kpc e com resolução de 2.3 kpc. Os mapas de fluxo construídos a partir desses dados evidenciaram três regiões com emissão extranuclear que foram atribuídas a complexos de formação estelar. Descobrimos a presença de um núcleo Seyfert 1, devido a detecção de uma componente larga, na linha de emissão de H proveniente da BLR. Além disso, a análise da cinemática do gás sugere a presença de movimentos não circulares que podem estar associados a presença de outflows provenientes do núcleo e inflow em sua vizinhança. A análise dos dados obtidos para IRAS03056+2034 não indica evidências morfológicas de interação com outras galáxias, mas indica diversas regiões de formação estelar ao longo dos braços espirais. A comparação dos dados obtidos com o instrumento GMOS-IFU e o HST permitiram identificar um anel de regiões de formação estelar circumnuclear. Foram construídos diagramas de diagnóstico que junto com o cálculo da temperatura de brilho e do índice espectral nos permitem concluir que a excitação do gás não se deve apenas a um Starburst, mas também a presença de um AGN. A análise da cinemática do gás sugere a presença de inflows em direção ao núcleo, coincidentes com a posição de um braço espiral descontínuo que é observado em uma imagem obtida com o HST.