Un equipo internacional de astrónomos usando el satélite Swift de la NASA y el observatorio japonés/estadounidense de rayos-X Suzaku han descubierto un nuevo tipo de núcleo galáctico activo (AGN).
Hasta ahora se pensaba que los astrónomos ya habían descubierto todas las clases diferentes de AGN — núcleos extraordinariamente energéticos de galaxias alimentadas por la acreción de agujeros negros supermasivos. Los AGN tales como quásars, blázars, y galaxias de Seyfert están entre los objetos más luminosos de nuestro universo, a menudo arrojando la energía de miles de millones de estrellas en una región no más grande que nuestro Sistema Solar.
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En el nuevo tipo de AGN descubierto, el disco y toro de alrededor del agujero negro están tan profundamente oscurecidos por el gas y polvo que ninguna luz visible escapa, haciéndolos muy difíciles de detectar. Esta ilustración muestra la escena desde una perspectiva más distante que la otra imagen. Crédito: Aurore Simonnet, Universidad Estatal de Sonoma. |
Pero usando Swift y Suzaku, el equipo ha descubierto que una clase relativamente común de AGN ha escapado a la detección…hasta ahora. Estos objetos están tan densamente rodeados de gas y polvo que virtualmente no se filtra ninguna luz.
“Este es un descubrimiento importante debido a que nos ayudará a comprender mejor por qué algunos agujeros negros supermasivos brillan y otros no”, dice el astrónomos y miembro del equipo Jack Tueller del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.
Las pruebas para este nuevo tipo de AGN comenzaron a surgir a lo largo de los últimos dos años. Usando el Telescopio de Alerta de Explosiones de Swift (BAT), un equipo liderado por Tueller ha encontrado varios cientos de AGNs relativamente cercanos que no se detectaron previamente debido a que su luz visible y ultravioleta estaba atenuada por el gas y el polvo. El BAT fue capaz de detectar rayos-X de alta energía de los AGNs cubiertos debido a que, al contrario que la luz visible, los rayos-X de alta energía pueden perforar la gruesa capa de gas y polvo.
Para continuar la investigación sobre el descubrimiento, Yoshihiro Ueda de la Universidad de Kyoto, Japón, Tueller, y un equipo de astrónomos japoneses y estadounidenses apuntaron a dos estos AGNs con Suzaku. Esperaban determinar si estos AGNtan oscurecidos eran básicamente el mismo tipo de objeto que otros AGNs, o si eran fundamentalmente distintos. Los AGNs residen en las galaxias ESO 005-G004 y ESO 297-G018, la cuales están a unos 80 millones y 350 millones de años luz de la Tierra respectivamente.
Suzaku cubre un mayor rango de energías de rayos-X que BAT, por tanto los astrónomos esperaban que Suzaku viese a lo largo de una franja más amplia del espectro de rayos-X. Pero a pesar de la alta sensibilidad de Suzaku, detectó muy pocos rayos-X de baja o media energía de estos dos AGNs, lo cual explica por qué anteriores investigaciones de rayos-X en AGN los habían pasado por alto.
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Esta ilustración muestra las distintas características de un núcleo galáctico activo (AGN), y cómo nuestro ángulo de visión determina qué tipo de AGN observamos. LA luminosidad extrema de un AGN está potenciada por un agujero negro supermasivo en el centro. Algunos AGN tienen chorros, mientras que otros no. Crédito: Aurore Simonnet, Universidad Estatal de Sonoma. |
De acuerdo con los modelos más populares, los AGNs estásn rodeados por un anillo en forma de rosquilla de material, que parcialmente oscurece nuestra visión del agujero negro. Nuestro ángulo de visión con respecto a la rosquilla determina qué tipo de objeto vemos. Pero el miembro del equipo Richard Mushotzky, también en NASA Goddard, cree que estos AGN recientemente descubiertos están completamente rodeados de una capa de material que los oscurece. “Podemos ver luz visible de otros tipos de AGN debido a que hay luz dispersada”, dice Mushotzky. “Pero en estas dos galaxias, toda la luz procedente del núcleo está totalmente bloqueada”.
Otra posibilidad es que estos AGN tengan poco gas en su vecindad. En otro AGN, el gas dispersa la luz en otras longitudes de onda, lo cual hace al AGN visible incluso si están rodeados de este material oscurecedor.
“Nuestros resultados implican que debe haber un gran número de AGNs oscurecidos aún en el universo local”, dice Ueda.
De hecho, estos objetos podrían comprender alrededor del 20 por ciento de las fuentes puntuales que forman el fondo de rayos-X, un resplandor de radiación de rayos-X que impregna nuestro universo. El Observatorio de rayos-X Chandra de la NASA ha encontrado que este fondo está en realidad producido por un descomunal número de AGNs, pero Chandra fue incapaz de identificar la naturaleza de todas las fuentes.
Al pasar por alto esta nueva clase, las investigaciones previas de AGN estaban fuertemente sesgadas, y por tanto daban una descripción incompleta de cómo los agujeros negros supermasivos y las galaxias que los alojan han evolucionado a lo largo de la historia cósmica. “Creemos que estos agujeros negros han desempeñado un papel crucial en el control la formación de galaxias, y controlan el flujo de materia en los cúmulos”, dice Tueller. “No podemos comprender el universo sin comprender los agujeros negros gigantes y qué hacen. Para completar nuestra comprensión debemos tener una muestra sin sesgo”.
El artículo del descubrimiento aparecerá en el ejemplar del 1 de agosto de Astrophysical Journal Letters.
Puede encontrarse más información sobre Swift en http://swift.gsfc.nasa.gov, y sobre Suzaku en http://suzaku.gsfc.nasa.gov.
Autor: Robert Naeye
Fecha Original: 30 de julio de 2007
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