Avances en la comprensión de los cuasares
(NC&T) La astrónoma Lei Hao y su equipo han estudiado el polvo que está a una distancia de entre 880 millones y 2.400 millones de años luz de la Tierra, en galaxias que los científicos clasifican como núcleos galácticos activos (AGNs). Al confirmar que el polvo existe, Hao y su equipo de investigadores de Cornell y otras instituciones le han dado nuevo peso a una popular, pero no universalmente aceptada, teoría de los AGNs.
Desde principios de los años ochenta, el más ampliamente aceptado modelo de AGNs, que se conoce como la teoría unificada, comprende una estructura básica que consiste en: un agujero negro en el centro, un disco de acreción (una lámina llana y redonda de gas) alrededor de él, y un anillo en forma de rosquilla de gas polvoriento, llamado toro, alrededor del disco de acreción. Chorros de materia son expulsados fuera del centro perpendicularmente al plano del disco de acreción.
El modelo plantea que todos los AGNs comparten las mismas características fundamentales, pero da margen para patrones de radiación diferentes con la premisa de que la apariencia de un AGN depende de la perspectiva del observador. Un AGN visto "de frente", clasificado como de tipo 1, mostrará rasgos de su región central; un AGN visto "de lado" (tipo 2) tendrá esos rasgos oscurecidos por el toro polvoriento. Los AGNs incluyen cuásares, que se parecen a estrellas en telescopios ópticos pero emiten cantidades masivas de radiación; galaxias Seyfert, homólogas de baja energía de los cuásares; y blazares, que son AGNs vistos desde su polo y que muestran variaciones rápidas en su potencia de salida de radiación en intervalos cortos de tiempo.
 | | Lei Hao. (Foto: Copyright © Cornell University) |
Desde un punto de vista observacional, el modelo ha sido muy exitoso. Pero durante años, ha faltado una pieza clave en las evidencias.
Los astrónomos pueden determinar la composición y temperatura del material extragaláctico analizando la forma en que la radiación que lo atraviesa es distribuida a lo largo de un espectro infrarrojo. Cuando la radiación pasa a través de polvo de silicatos (una fina y arenosa sustancia común en el polvo interestelar), los granos de polvo la absorben en longitudes de onda específicas y dan lugar a rayas de absorción en el espectro infrarrojo alrededor de los 10 y 18 micrones.
Cuando los científicos observan AGNs del tipo 2, reconocen el componente de silicato del toro polvoriento por las rayas de absorción en 10 y 18 micrones. Pero, para que la teoría unificada sea correcta, los científicos que observan hacia "abajo" desde la parte "superior" o hacia "arriba" desde la parte "inferior" de un AGN tipo 1, deberían ver un exceso de radiación proveniente del polvo de silicato en 10 y 18 micrones. Esto no sucedía, y esa inconsistencia llevó a algunos a preguntarse si la teoría tenía fallos.
Las observaciones de Hao de las bandas de emisión del silicato en AGNs de tipo 1 pueden disipar esas dudas. Hao y sus colegas describen cinco cuásares (AGNs tipo 1) para los que se han descubierto bandas claras en emisiones infrarrojas a 10 y 18 micrones. La comunidad científica ha esperado este rasgo distintivo durante mucho tiempo. Esos cálculos son sólo preliminares, pero el hallazgo de la evidencia largamente buscada de este polvo es un logro muy prometedor. Parece, por tanto, que Hao y sus colegas han verificado la teoría descrita.
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