Muchas galaxias grandes tienen una región central brillante llamada núcleo galáctico activo AGN, impulsada por la materia en espiral en un agujero negro supermasivo. Las nubes de gas en un área alrededor del AGN conocida como la "región de línea ancha" emiten luz en la característicalongitudes de onda, pero la complejidad y variabilidad de estas emisiones ha sido un enigma para los astrofísicos.
Un nuevo análisis realizado por investigadores de la UC Santa Cruz, publicado el 14 de junio en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society , explica estas y otras características desconcertantes de los núcleos galácticos activos como resultado de pequeñas nubes de polvo que pueden oscurecer parcialmente las regiones más internas de los AGN.
"Hemos demostrado que muchas de las propiedades misteriosas de los núcleos galácticos activos pueden explicarse por estas pequeñas nubes de polvo que causan cambios en lo que vemos", dijo el primer autor Martin Gaskell, investigador asociado en astronomía y astrofísica en la Universidad de California en Santa Cruz.
Los hallazgos tienen implicaciones importantes porque los investigadores usan las emisiones ópticas de la región de línea ancha para hacer inferencias sobre el comportamiento de los gases en las regiones internas alrededor de un agujero negro supermasivo.
"La emisión de este gas es una de las mejores fuentes de información sobre la masa de un agujero negro y cómo está creciendo. Sin embargo, la naturaleza de este gas es poco conocida", dijo Gaskell.
El coautor Peter Harrington, un estudiante graduado de la UCSC que comenzó a trabajar en el proyecto como estudiante universitario, explicó que el gas en espiral hacia el agujero negro central de una galaxia forma un disco de acreción plano, y el gas sobrecalentado en el disco de acreción emite radiación térmica intensa. Algunosde esa luz es "reprocesada" absorbida y reemitida por el hidrógeno y otros gases que giran por encima y por debajo del disco de acreción en la región de línea ancha. Por encima y más allá de esto hay una región de polvo.
"Una vez que el polvo cruza un cierto umbral, está sujeto a la fuerte radiación del disco de acreción", dijo Harrington. "Esta radiación es tan intensa que expulsa el polvo del disco, lo que resulta en un flujo de nubes de polvo"comenzando en el borde exterior de la región de línea ancha "
El efecto de las nubes de polvo en la luz emitida es hacer que la luz que viene detrás de ellos se vea más débil y más roja, así como la atmósfera de la Tierra hace que el sol se vea más débil y más rojo al atardecer. En su papel, Gaskell y Harrington presentan varias líneasde evidencia observacional que respalda la existencia de tales nubes de polvo en las regiones internas de los núcleos galácticos activos. Desarrollaron un código de computadora para modelar los efectos de las nubes de polvo en las observaciones de la región de línea ancha.
"Hemos escrito el código para que podamos ajustar parámetros como la distribución de gas en la región de línea ancha, qué tan rápido se mueve y la orientación del sistema, y luego podemos introducir nubes de polvo y ver cómo afectanlos perfiles de la línea de emisión ", dijo Harrington.
Los resultados muestran que al incluir nubes de polvo en su modelo, puede replicar muchas características de emisión de la región de línea ancha que durante mucho tiempo han intrigado a los astrofísicos. En lugar de que el gas tenga una distribución asimétrica cambiante que es difícil de explicar, elel gas está simplemente en un disco uniforme, simétrico y turbulento alrededor del agujero negro. Las asimetrías y los cambios aparentes se deben a que las nubes de polvo pasan frente a la región de línea ancha y hacen que las regiones detrás de ellas se vean más débiles y rojas.
"Creemos que es una explicación mucho más natural de las asimetrías y cambios que otras teorías más exóticas, como los agujeros negros binarios, que se han invocado para explicarlas", dijo Gaskell. "Nuestra explicación nos permite mantener la simplicidad deel modelo estándar AGN de materia en espiral sobre un solo agujero negro "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Santa Cruz . Original escrito por Tim Stephens. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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