Scheda SMBH-UFOs FINAL

Informazioni generali

Super Massive Black Hole Ultra Fast Outflow and their role in AGN feedback

SMBH-UFOs

Programma

RSN1

RSN4

Attività: In Itinere; Data inizio: 2018; Data fine: 2024

giorgio.lanzuisi giorgio.lanzuisi@inaf.it

Gli Ultra Fast Outflows (UFO) sono oggi considerati uno dei meccanismi che regolano la formazione delle galassie attraverso processi di feedback dal buco nero centrale. Studiare questo processo al picco della attività cosmica è un passo fondamentale per capire la coevoluzione AGN/galassia. Gli UFO possono essere osservati tramite righe di assorbimento da Fe altamente ionizzato, con un blueshift dato dall'estrema velocità di outflow (v_out of 0.1-0.4c). Dati X di alta qualità sono necessari per identificare queste righe, e ottenere tale qualità è una sfida già a z>0.1. Grazie a numerosi programmi osservativi, negli ultimi anni abbiamo ottenuto dati di alta qualità per un campione di AGN a z=0.1-0.5 e per Quasar lensati a z=1-4, estendendo lo studio degli UFO oltre l'Universo locale.

Ultra Fast Outflows (UFOs) are considered one of the mechanisms regulating galaxy formation via feedback from the central black hole. Studying this process in the broad AGN population, particularly at the peak of cosmic activity is key to explain AGN/galaxy co-evolution. UFOs are seen as absorption features produced by ionized Fe and blueshifted by a v_outof 0.1-0.4c. High quality X-ray data are mandatory in order to detect them. Obtaining such spectral quality becomes challenging already at z>0.1. We have secured high quality X-ray data of an increasing sample of AGN at z=0.1-0.5 and of z=1-4 lensed QSOs. In several cases ancillary multi-λ data have been obtained with the goal of constraining the physical mechanism of wind propagation within the host galaxy.

Galassie, AGN e loro evoluzione

Fisica degli oggetti compatti galattici ed extragalattici

Team Summary

15. Personale INAF coinvolto

Numero di partecipanti INAF al progetto: 13

Struttura	Nfte	TI 2022	TI 2023	TI 2024	TD 2022	TD 2023	TD 2024	Nex	Extra
OAS BOLOGNA	2	0.50	0.50	0.50	0	0	0	0	0.00
O.A. ARCETRI	1	0.10	0.10	0.10	0	0	0	0	0.00
O.A. PADOVA	0	0	0	0	0.00	0.00	0.00	0	0.00
IAPS ROMA	0	0	0	0	0.00	0.00	0.00	1	0.10
O.A. ROMA	0	0.00	0.00	0.00	0	0	0	0	0.00
NAN	0	0.00	0.00	0.00	0	0	0	0	0.00
O.A. TRIESTE	0	0.00	0.00	0.00	0	0	0	0	0.00
Totali	3	0.60	0.60	0.60	0.00	0.00	0.00	1	0.10

16. Personale Associato INAF coinvolto

Numero di partecipanti Associati INAF: 7

#	Struttura	TI 2022	TI 2023	TI 2024	TD 2022	TD 2023	TD 2024	Extra
1	Università di Bologna	0.20	0.20	0.20	0.40	0.20	0.00	0.00
2	Università degli Studi di Roma - Tor Vergata	0.00	0.00	0.00	0	0	0	0.00
3	Università Roma 3	0.00	0.00	0.00	0	0	0	0.00
4	Università degli studi Roma 3	0	0	0	0.00	0.00	0.00	0.00
	Totali	0.20	0.20	0.20	0.40	0.20	0.00	0.00

Fondi a sostegno

21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)

Certi 2022	Certi 2023	Certi 2024	Presunti 2022	Presunti 2023	Presunti 2024
10.0	0.0	0.0	5.0	15.0	0.0

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights

#	DOI	Descrizione
1	10.3847/1538-4357/ac0ef2	Titolo: Multiphase Powerful Outflows Detected in High-z Quasars Autori:G. Chartas and M. Cappi and C. Vignali and M. Dadina and V. James and G. Lanzuisi and M. Giustini a .... Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2021
2	10.1051/0004-6361/202037742	Titolo: X-raying winds in distant quasars: The first high-redshift wind duty cycle Autori:E. Bertola and M. Dadina and M. Cappi and C. Vignali and G. Chartas and B. De Marco and G. Lanzuisi .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2020
3	10.1093/mnras/staa1534	Titolo: Linking the small-scale relativistic winds and the large-scale molecular outflows in the z~ Autori:G Chartas and E Davidson and M Brusa and C Vignali and M Cappi and M Dadina and G Cresci and R Pala .... Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2020
4	10.1051/0004-6361/202038889	Titolo: Galaxy-scale ionised winds driven by ultra-fast outflows in two nearby quasars Autori:A. Marasco and G. Cresci and E. Nardini and F. Mannucci and A. Marconi and P. Tozzi and G. Tozzi an .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2020
5	10.1051/0004-6361/201732406	Titolo: Yet another UFO in the X-ray spectrum of a high-z lensed QSO Autori:M. Dadina and C. Vignali and M. Cappi and G. Lanzuisi and G. Ponti and E. Torresi and B. De Marco a .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2018
6	10.1051/0004-6361/201731641	Titolo: Molecular outflow and feedback in the obscured quasar XID2028 revealed by ALMA Autori:M. Brusa and G. Cresci and E. Daddi and R. Paladino and M. Perna and A. Bongiorno and E. Lusso and .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2018
7	10.1051/0004-6361/202141474	Titolo: X-ray obscuration from a variable ionized absorber in PG 1114$\mathplus$445 Autori:R. Serafinelli and V. Braito and P. Severgnini and F. Tombesi and G. Giani and E. Piconcelli and R. .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2021
8	10.1051/0004-6361/201935275	Titolo: Multiphase quasar-driven outflows in PG 1114$\mathplus$445 Autori:Roberto Serafinelli and Francesco Tombesi and Fausto Vagnetti and Enrico Piconcelli and Massimo Gas .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2019
9	10.3847/2041-8213/ab15dc	Titolo: NuSTAR Measurement of Coronal Temperature in Two Luminous, High-redshift Quasars Autori:G. Lanzuisi and R. Gilli and M. Cappi and M. Dadina and S. Bianchi and M. Brusa and G. Chartas and .... Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2019
10	10.1051/0004-6361/202040190	Titolo: Connecting X-ray nuclear winds with galaxy-scale ionised outflows in two z\hspace0.166em\hspace0.33em$\sim$\hspace0.33em\hspace0.166em1.5 lensed quasars Autori:G. Tozzi and G. Cresci and A. Marasco and E. Nardini and A. Marconi and F. Mannucci and G. Chartas .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2021

Informazioni Pubbliche

Active galactic nuclei; AGN host galaxies; High-luminosity active galactic nuclei; Broad-absorption line quasar; Galaxy winds; Gravitational lensing; Extragalactic Astronomy; Radio-quiet Quasars; X-ray Active Galactic Nuclei.

INAF personnel and associated in the team have a recognized world leadership in:<ul><li style="text-align: justify; ">SMBH nuclear outflows: the widely used acronym "UFO" was coined in the seminal papers Tombesi, Cappi et al. (2010, 2011 and 2012). A number of papers lead by team members has greatly contributed in identifying UFOs as an ubiquitous phenomenon (see publications listed in "highlights" plus e.g. Nardini et al. 2015 Science, Tombesi et al. 2015 Nature, Matzeu et al. 2017a,b).</li><li style="text-align: justify;">Connecting nuclear and large scale outflows: IRASF11119 was the first system in which the nuclear and galaxy-scale outflows were linked. This started an new line of research in which team members have a leading role (e.g. Feruglio et al. 2017, Nardini & Zubovas, Chartas et al. 2020, Tozzi et al. 2021). A global view of SMBH feeding and feedback processes at all scales can be found in Gaspari, Tombesi & Cappi (2020 Nature Astronomy).</li><li style="text-align: justify;">UFO in high-z quasars: virtually all z>1 UFOs detections have been published by team members (Lanzuisi et al. 2012, Vignali et al. 2015, Dadina et al. 2018, Bertola et al. 2020, Chartas et al. 2021). These results are shaping our understanding of the AGN outflow phenomenon beyond the local Universe. </li></ul>

XMM-Newton, Nustar, Chandra, Noema, ALMA, HST.

15. Team members, Informazioni generali

15. Personale INAF coinvolto

#	Nome	E-mail	Struttura	TI	Qualifica	Ruolo nel Progetto	FTE Impegnate (2022/2023/2024)	FTE Presunte (2022/2023/2024)	Extra
1	giorgio.lanzuisi	giorgio.lanzuisi@inaf.it	OAS BOLOGNA	Y	RICERCATORE	Coordinamento, SUBWAYS-XMM co-PI, AGN winds and ultrafast outflows observations	X X X	X X X	X
2	massimo.cappi	massimo.cappi@inaf.it	OAS BOLOGNA	Y	PRIMO RICERCATORE	AGN winds and ultrafast outflows observations	X X X	X X X	X
3	emanuele.nardini	emanuele.nardini@inaf.it	O.A. ARCETRI	Y	RICERCATORE	AGN spectra, Extensive work on the local quasar PDS-456	X X X	X X X	X
4	antonino.marasco	antonino.marasco@inaf.it	O.A. PADOVA	N	ASSEGNISTA	Multiwavelength data, IFU, ionized and molecular outflows	X X X	X X X	X
5	alfredo.luminari	alfredo.luminari@inaf.it	IAPS ROMA	N	ASSEGNISTA	Wind models for X-ray spectra	X X X	X X X	X
6	roberto.serafinelli	roberto.serafinelli@inaf.it	IAPS ROMA	N	ASSEGNISTA	Ultrafast outflows observations in local Seyferts	X X X	X X X	X
7	mauro.dadina	mauro.dadina@inaf.it	OAS BOLOGNA	Y	RICERCATORE	Ultrafast outflows observations	X X X	X X X	X
8	giovanni.cresci	giovanni.cresci@inaf.it	O.A. ARCETRI	Y	RICERCATORE	Multiwavelength data, IFU, ionized and molecular outflows IFU	X X X	X X X	X
9	enrico.piconcelli	enrico.piconcelli@inaf.it	O.A. ROMA	Y	RICERCATORE	Multiwavelength data, luminous quasars, nuclear outflows observations	X X X	X X X	X
10	massimo.gaspari	massimo.gaspari@inaf.it	NAN	Y	RICERCATORE	Coordinator of "BHW, AGN feeding/feedback modeling, Simulations development and production	X X X	X X X	X
11	fabrizio.fiore	fabrizio.fiore@inaf.it	O.A. TRIESTE	Y	DIRIGENTE DI RICERCA	Coordinator of "AGN feedback"	X X X	X X X	X
12	chiara.feruglio	chiara.feruglio@inaf.it	O.A. TRIESTE	Y	RICERCATORE	PI of Noema-SUBWAYS program, Multiwavelength data, ionized and molecular outflows	X X X	X X X	X
13	andrea.comastri	andrea.comastri@inaf.it	OAS BOLOGNA	Y	DIRIGENTE DI RICERCA	AGN population studies, X-ray data interpretation	X X X	X X X	X

16. Personale Associato INAF coinvolto

#	Nome	E-mail	Struttura	TI	Qualifica	Ruolo nel Progetto	FTE Impegnate (2022/2023/2024)	FTE Presunte (2022/2023/2024)
1	marcella.brusa	marcella.brusa3@unibo.it	Università di Bologna	Y	Professore Associato	multi-wavelength data, PI SUBWAYS-XMM	[0.2, 0.2, 0.2]	[0.1, 0.1, 0.1]
2	gabriele.matzeu	gabriele.matzeu@unibo.it	Università di Bologna	N	Assegnista di Ricerca	SUBWAYS data analysis, wind models	[0.4, 0.2, 0]	[0.0, 0.2, 0.0]
3	francesco.tombesi	francesco.tombesi@inaf.it	Università degli Studi di Roma - Tor Vergata	Y	Professore Associato	Ultrafast winds and multiphase outflows observations	[0, 0, 0]	[0.0, 0.0, 0.0]
4	cristian.vignali	cristian.vignali@unibo.it	Università di Bologna	Y	Professore Associato	X-ray AGN winds, AGN/galaxies coevolution, high-redshift Universe	[0, 0, 0]	[0.1, 0.1, 0.1]
5	elena.bertola	elena.bertola2@unibo.it	Università di Bologna	N	Dottoranda di Ricerca	X-ray AGN winds at high redshift, lensed quasars	[0, 0, 0]	[0.0, 0.0, 0.0]
6	stefano.bianchi	stefano.bianchi@inaf.it	Università Roma 3	Y	Professore Associato	PI SUBWAYS-Nustar, X-ray spectra	[0, 0, 0]	[0.0, 0.0, 0.0]
7	francesco.ursini	francesco.ursini@uniroma3.it	Università degli studi Roma 3	N	post-doc	SUBWAYS-Nustar data reduction	[0, 0, 0]	[0.0, 0.0, 0.0]

21. Fondi a Sostegno Iniziativa

Studi di Astrofisica delle Alte Energie e di Fisica Astroparticellare. Bando 2019

Tabella fondi:

#	Provenienza	Certi 2022 (k€)	Certi 2023 (k€)	Certi 2024 (k€)	Presun. 2022 (k€)	Presun. 2023 (k€)	Presun. 2024 (k€)	Totale Certi (k€)	Totale Presunti (k€)
1	ASI analisi dati	10	0	0	0	0	0	10	0
2	mini-grant SMBH-UFOs	0	0	0	5	15	0	0	20

Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:

#	Provenienza	Fondi 2022 (€)	Fondi 2023 (€)	Fondi 2024 (€)