Análisis en el infrarrojo de galaxias con núcleos activos


Un equipo del Instituto de Astronomía Teórica y Experimental (IATE), a partir del análisis de datos obtenido de un telescopio espacial, evaluó métodos para seleccionar galaxias con núcleos activos y estudió las propiedades de estas galaxias.

Por Facundo Rodriguez
facundo.rodriguez@unc.edu.ar

Existe una gran diversidad de galaxias en el Universo y se las puede catalogar de muchas maneras. Algunas de ellas pueden basarse, por ejemplo, en el color o en la forma. También se pueden clasificar según la actividad de su núcleo.

Las galaxias con un núcleo activo (AGN, por sus siglas en inglés) son aquellas cuyo núcleo emite grandes cantidades de energía de manera violenta. En la década de 1950, se pensaba que las AGNs eran objetos raros. Sin embargo, el modelo más aceptado en los últimos años es que todas las galaxias podrían pasar por etapas de actividad y es posible que alternen fases de actividad y de inactividad. Según este modelo, todas las galaxias tendrían en su centro un agujero negro super masivo (de entre 1.000.000 y 1.000.000.000 veces la masa del Sol) y la caída de gas y polvo a este núcleo generaría campos magnéticos e intensas emisiones de energía. 

            Recreación artística de un núcleo galáctico activo.            Créditos: ESA/NASA, proyecto AVO y Paolo Padovani.

 

Uno de los desafíos actuales es determinar qué galaxias tienen un núcleo activo y analizar sus propiedades para explicar mejor los procesos físicos que intervienen en ellas. A esto se abocó el equipo del IATE. 

Identificación de AGNs

La energía que emiten las AGNs puede detectarse en diferentes longitudes de onda, y, en cada una, pueden verse diferentes características de estos objetos. El calentamiento del polvo que rodea al núcleo emite energía en el infrarrojo y, si bien estas longitudes son invisibles para el ojo humano, existen telescopios que permiten observarlas. El equipo liderado por Carlos Bornancini, investigador de CONICET, se planteó como objetivo analizar varios métodos de identificación de las AGNs en el infrarrojo, evaluarlos y obtener una muestra confiable para estudiar las propiedades de estas galaxias. 

En el trabajo publicado recientemente en Astronomy & Astrophysics, se utilizaron imágenes obtenidas por el telescopio espacial Spitzer y participaron, además, de Bornancini, María Victoria Alonso y Diego García Lambas, quienes también investigan en CONICET, y Gabriel Oio, quien contribuyó a este proyecto mientras realizaba su postdoctorado en el IATE y, actualmente, se encuentra en Chile en el Chinese Academy of Sciences South America Center for Astronomy (CASSACA). 

Telescopio espacial Spitzer. Créditos: NASA/JPL-Caltech

 

Resultados y trabajo a futuro

Bornancini destaca: “Evaluamos cuatro métodos de identificación y pudimos determinar que hay un método que selecciona más efectivamente los AGNs, estudiamos las particularidades de estas galaxias: la masa de sus agujeros negros, colores, morfologías y otras propiedades”. Oio agega: “Tener una muestra confiable de AGNs también nos permitió evaluar los entornos en los que se encuentran y observar que un alto porcentaje se encuentra en procesos de interacción o fusión con otras galaxias”.

     Imágenes de algunas de las galaxias utilizadas para este estudio.           Créditos: C. Bornancini & G. Oio.

 

En un futuro, el equipo se propone utilizar los métodos que resultaron más eficientes en la identificación de AGNs para detectar estos objetos en distancias más grandes de las que se han aplicado hasta ahora. El objetivo será analizar la relación con el entorno para una muestra con AGNs más lejanos y evaluar la validez de algunos modelos que explican la naturaleza de los AGNs y la evolución de las galaxias. Gabriel Oio, además, se encuentra trabajando en un estudio sobre el material que está entrando o saliendo del núcleo de estas galaxias activas y cómo éste afecta el medio circundante y la formación de estrellas en las regiones nucleares. Los investigadores destacan que una motivación para continuar con estos estudios es que comprender mejor las AGNs puede ayudar a entender mejor cómo se forman y evolucionan las galaxias en general.

Publicación científica

Properties of IR selected Active Galactic Nuclei

Autores | C. G. Bornancini, G. A. Oio, M. V. Alonso & D. García Lambas.