Quasar: la fuente de luz persistente más brillante del universo. Crédito: NASA
Los astrofísicos de la Universidad de Bath han desarrollado un nuevo método para determinar la ubicación de objetos extragalácticos extremadamente raros. Esperan que su técnica de encontrar “cuásares variables” acerque a los científicos un paso más hacia el descubrimiento de uno de los mayores misterios del universo: cómo crecen los agujeros negros supermasivos. Se cree que los cuásares son responsables de regular el crecimiento de los agujeros negros supermasivos y sus galaxias progenitoras.
Un quásar es un área de brillo espectacular en el centro de la galaxia, impulsada por un agujero negro supermasivo, el tipo de agujero negro más grande, con una masa de millones o miles de millones de veces la masa de nuestro sol. Hay un agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea.
Los cuásares que aparecen cambian rápidamente entre un estado de alto brillo y un estado de bajo brillo, y los científicos aún no saben por qué. Cuando se atenúa, el quásar es demasiado tenue para ser visto frente a la galaxia anfitriona, lo que dificulta que los científicos espaciales lo encuentren o el agujero negro supermasivo al que está conectado.
El nuevo método de detección permitirá a los científicos encontrar quásares que experimenten variaciones extremas de brillo, creando así un inventario más completo de agujeros negros supermasivos. El siguiente paso será investigar las causas de los cambios en el brillo para permitir que los científicos comprendan mejor cómo crecen los agujeros negros supermasivos. En base a esto, es probable que surjan pistas sobre una cadena de eventos que hacen que las galaxias crezcan, ya que la energía producida por los agujeros negros supermasivos puede influir en el destino de las galaxias.
El astrofísico Dr. Carolin Villforth, que participó en el estudio, dijo: “Estos cuásares y agujeros negros supermasivos son extremadamente importantes para la evolución de las galaxias; cuanto más aprendemos sobre ellos, mejor entendemos su efecto sobre el crecimiento de las galaxias”.
¿Qué son exactamente los cuásares?
Los quásares son la luz permanente más brillante del universo. Se cree que muchas galaxias, incluida la nuestra, tienen una, y los astrofísicos han identificado más de un millón en total.
Los quásares se forman cuando el material gaseoso es arrastrado por la gravedad hacia un agujero negro supermasivo. A medida que este gas se acerca al agujero negro, crea un “disco de acreción” que rodea el agujero negro. La energía se libera del disco en forma de radiación electromagnética, y es esta radiación la que produce el brillo del quásar.
El disco de acreción está rodeado por un cogollo grueso y polvoriento que oculta la mayor parte de las emisiones del cuásar. Dado que la estructura polvorienta es muy grande, el nivel de oscurecimiento no debería cambiar en la escala de tiempo humana; sin embargo, un quásar con una apariencia cambiante puede cambiar rápidamente de claro a oscuro (en el transcurso de un año humano), lo que sería muy sorprendente. si fuera verdad. Crear una lista más completa de cuásares con apariencia cambiante sería un gran paso hacia la comprensión de las causas de estos aparentes cambios.
Los intentos anteriores de identificar cuásares con apariencia variable se han basado en la variabilidad en una amplia gama de longitudes de onda, una técnica llamada variación fotométrica que se sabe que ignora los cuásares de menor brillo. Los investigadores de Bath utilizaron datos espectroscópicos para evaluar cambios en rangos de longitud de onda muy pequeños, lo que les permitió detectar quásares con apariencia variable que se pasaron por alto durante las búsquedas fotométricas. Usando esta técnica, notaron cuatro quásares cambiantes con la apariencia de millones de años luz de la Tierra. Los cuatro eran demasiado oscuros para ser detectados mediante búsquedas fotométricas. Los intentos de identificación anteriores encontraron solo dos de estos cuásares en la misma área.
El ex alumno de MPhys en Bath, Bart Potts, quien dirigió la investigación, explicó: “Tomamos el conjunto de datos anterior y aplicamos nuestro nuevo método para ver si podíamos identificar nuevos quásares cambiantes que otros pasaron por alto. – predecir cuásares para futuras investigaciones y confirmar que nuestra metodología era más sensible que otras, lo cual fue genial. Esto muestra que nuestra metodología es más sensible a una claridad más débil. “
Añadió: “En última instancia, este descubrimiento beneficiará a la comunidad académica que estudia los cuásares. Ayudará a otros a investigar más a fondo por qué este tipo particular de cuásar pasa a través de interruptores de brillo. Ayudamos a nuestra comunidad a encontrar respuestas importantes a preguntas importantes. “
“Una búsqueda sistemática de cuásares variables en SDSS-II utilizando espectros diferenciales” se publicó en Astronomía y astrofísica.
Proporcionado por la Universidad de Bath