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The nucleus of Centaurus A

Neumayer, Nadine

German Title: Der Kern von Centaurus A

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Abstract

At less than 4 Mpc away, Centaurus A (NGC 5128) is the nearest massive elliptical galaxy, the nearest radio galaxy, and the nearest recent merger. It is the ideal laboratory to study the connection between merging, massive black holes, the source of radio jets, and merger-induced star formation in detail. Using Naos-Conica and SINFONI at the ESO Very Large Telescope (VLT), we obtained adaptive optics (AO) assisted data at unprecedented spatial resolution. We demonstrate that thorough kinematical modelling of AO data is feasible and leads to an accurate measurement of the black hole mass. We find that depending on their ionisation level, different gas species display different flux distributions and velocity structures. In this respect, integral-field-unit data are crucial to identify non-gravitational gas motions. The H2 gas kinematics inside the central r<1.5 arcsec of the active galactic nucleus are successfully described by a (warped) gas disk, rotating in the joint gravitational potential of the stars and a black hole of Mbh~7x10^7 Msolar. With our revised Mbh estimate, that is a factor ~3 lower than previous measurements, Cen A is no longer a dramatic outlier in the Mbh-sigma relation. Near-infrared images in JHK reveal marginally resolved stellar clusters, comparable in their properties to young starburst clusters found close to the Galactic Centre.

Translation of abstract (German)

Mit einer Entfernung von weniger als 4 Mpc ist Centaurus A (NGC 5128) die naechste grosse elliptische Galaxie, die naechste Radiogalaxie, sowie die naechste verschmelzende Galaxie. Sie stellt eine ideale Umgebung dar, um im Detail zu untersuchen, wie Galaxienverschmelzung, massereiche Schwarze Loecher, die Quelle von Radio Jets und die durch Galaxienwechselwirkung ausgeloeste Sternentstehung zusammenhaengen. Mit Naos-Conica und SINFONI am ESO Very Large Telescope (VLT) haben wir mit Hilfe von Adaptiver Optik (AO) Beobachtungsdaten von unuebertroffener raeumlicher Aufloesung erhalten. Wir zeigen, dass sorgfaeltige kinematische Modellierung von AO Daten durchfuehrbar ist und eine genaue Messung der Masse des Schwarzen Loches ermoeglicht. Unsere Beobachtungen zeigen, dass verschiedene Gasarten in Abhaengigkeit ihrer Ionisationsenergie unterschiedliche Flussverteilungen und Geschwindigkeitsstrukturen zeigen. In diesem Zusammenhang ist es wichtig, Daten mit Hilfe abbildender Spektroskopie zu gewinnen, um nicht-gravitative Bewegungen des Gases aufzuspueren. Die Bewegung des H2 Gases in der zentralen Umgebung (r<1.5 Bogensekunden) um den Aktiven Galaktischen Kern wird erfolgreich durch ein (verzerrtes) Scheibenmodell beschrieben. Dieses rotiert im Gesamtschwerefeld der Sterne und des Schwarzen Loches, welches eine Masse von Mbh~7x10^7 Msonne hat. Dieser neu bestimmte Wert fuer Mbh ist um einen Faktor ~3 kleiner als vorherige Messwerte und bringt Cen A mit der bekannten Mbh-sigma Beziehung in Einklang. Nahinfrarot Aufnahmen in JHK zeigen Sternhaufen, die knapp raeumlich aufgeloest sind und deren Eigenschaften mit denen von jungen Sternhaufen uebereinstimmen, die nahe am Galaktischen Zentrum gefunden wurden.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Rix, Prof. Dr. Hans-Walter
Date of thesis defense: 7 February 2007
Date Deposited: 15 Feb 2007 11:49
Date: 2006
Faculties / Institutes: Service facilities > Max-Planck-Institute allgemein > MPI for Astronomy
Subjects: 520 Astronomy and allied sciences
Controlled Keywords: Aktiver galaktischer Kern, Schwarzes Loch, Adaptive Optik, Doppelgalaxie
Uncontrolled Keywords: Abbildende Spektroskopieactive galactic nucleus , black hole , adaptive optics , interacting galaxy , integral-field spectroscopy
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