Alimentados por agujeros negros supermasivos que tragan materia en los centros de las galaxias, los núcleos galácticos activos son las fuentes de energía estables y compactas más poderosas del universo. Se sabe desde hace mucho tiempo que los núcleos galácticos activos más brillantes eclipsan con creces la luz combinada de los miles de millones de estrellas en sus galaxias anfitrionas.
Un nuevo estudio indica que los científicos han subestimado sustancialmente la producción de energía de estos objetos al no reconocer hasta qué punto el polvo atenúa su luz.
«Cuando hay pequeñas partículas intermedias a lo largo de nuestra línea de visión, esto hace que las cosas detrás de ellas se vean más tenues. Vemos esto al atardecer en cualquier día despejado cuando el sol se ve más débil», dijo Martin Gaskell, investigador asociado en astronomía y astrofísica en la UC. Santa Cruz.
Gaskell es el autor principal de un artículo sobre los nuevos hallazgos publicado el 16 de enero en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.
Aunque la posibilidad de que el polvo atenúe la luz de los núcleos galácticos activos se ha reconocido durante mucho tiempo, la cantidad era controvertida y se creía que era insignificante, dijo.
«Hemos demostrado que este no es el caso y que la luz ultravioleta lejana de un núcleo galáctico activo típico se atenúa por un factor importante», dijo Gaskell.
El equipo llegó a esta conclusión al estudiar el efecto de enrojecimiento del polvo en la luz de uno de los núcleos galácticos activos mejor estudiados, conocido como NGC 5548. Así como la atmósfera de la Tierra hace que el sol parezca más rojo y más tenue al atardecer, también el polvo en los núcleos galácticos activos también los hace parecer más rojos de lo que realmente son. La cantidad de enrojecimiento está relacionada con la cantidad de oscurecimiento.
Los científicos cuantifican los colores de algo midiendo las proporciones de la intensidad de su luz en diferentes longitudes de onda. Si bien sabemos cuál es el color no enrojecido del sol, ha habido mucho debate sobre los colores no enrojecidos de los diversos tipos de emisión de los núcleos galácticos activos. Esto se debe a que, aunque las teorías simples predicen los colores intrínsecos y no enrojecidos, había dudas sobre si estas teorías simples se aplicaban a los núcleos galácticos activos.
En el nuevo estudio de NGC 5548, los investigadores de la UCSC utilizaron siete indicadores diferentes de la cantidad de polvo y encontraron que todos concordaban. Además, se encontró que la atenuación de NGC 5548 debido al polvo era grande, más de diez veces la atenuación causada por el polvo cuando miramos desde nuestra propia galaxia, la Vía Láctea.
«La buena concordancia entre los diferentes indicadores de la cantidad de enrojecimiento fue una agradable sorpresa», dijo Gaskell. «Apoya firmemente teorías simples de emisión de núcleos galácticos activos. No se necesitan explicaciones exóticas de colores. Esto simplifica la vida de los investigadores y acelera nuestra comprensión de lo que sucede cuando los agujeros negros tragan material».
Los colores de NGC 5548 son típicos de otros núcleos galácticos activos, dijo, lo que tiene amplias implicaciones. Debido a los efectos de atenuación del polvo, los núcleos galácticos activos son incluso más poderosos de lo que se pensaba. Los resultados implican que en el ultravioleta, donde se irradia la mayor parte de la energía, un núcleo galáctico activo típico emite un orden de magnitud más de energía de lo que se pensaba anteriormente, dijo Gaskell.
Otra implicación, dijo, es que los núcleos galácticos activos son muy similares, y lo que hasta ahora se había pensado que eran diferencias fundamentales importantes entre ellos son en realidad solo las consecuencias de diferentes cantidades de enrojecimiento por el polvo.
Los coautores de Gaskell, Frances Anderson (ahora en Harvey Mudd College), Sufia Birmingham (ahora en la Universidad de Princeton) y Samhita Ghosh (ahora en UC Berkeley), trabajaron en este proyecto como estudiantes de último año de secundaria que participaban en el Programa de pasantías de ciencias de UCSC.
