En los 1970s, Los astrónomos se dieron cuenta de una fuente de radio compacta en el centro de la Vía Láctea, a la que llamaron Sagitario A. Después de muchas décadas de observación y pruebas acumuladas, Se teorizó que la fuente de estas emisiones de radio era de hecho un agujero negro supermasivo (SMBH). Desde ese tiempo, Los astrónomos han llegado a teorizar que las SMBH están en el corazón de todas las grandes galaxias del Universo.

La mayor parte del tiempo estos agujeros negros son silenciosos e invisibles, siendo así imposible de observar directamente. Pero durante los momentos en que el material cae en sus enormes fauces, arden con radiación, emitiendo más luz que el resto de la galaxia combinada. Estos centros brillantes son lo que se conoce como núcleos galácticos activos, y son la prueba más sólida de la existencia de SMBH.

Descripción:

Cabe señalar que las enormes explosiones de luminosidad observadas en los núcleos galácticos activos (AGN) no provienen de los agujeros negros supermasivos en sí. Durante algún tiempo, los científicos han entendido que nada, ni siquiera luz, puede escapar del horizonte de sucesos de un agujero negro.

En lugar de, el estallido masivo de radiaciones, que incluye emisiones en la radio, microonda, infrarrojo, óptico, ultravioleta (UV), Bandas de ondas de rayos X y rayos gamma:provienen de materia fría (gas y polvo) que rodea los agujeros negros. Estos forman discos de acreción que orbitan los agujeros negros supermasivos, y gradualmente alimentarlos con materia.

La increíble fuerza de la gravedad en esta región comprime el material del disco hasta que alcanza millones de grados kelvin. Esto genera radiación brillante, produciendo energía electromagnética que alcanza su punto máximo en la banda de ondas óptico-UV. También se forma una corona de material caliente sobre el disco de acreción, y puede dispersar fotones hasta energías de rayos X.

Una gran fracción de la radiación del AGN puede estar oscurecida por el gas interestelar y el polvo cerca del disco de acreción. pero es probable que se vuelva a irradiar en la banda de ondas infrarrojas. Como tal, la mayor parte (si no todo) del espectro electromagnético se produce a través de la interacción de materia fría con SMBH.

La interacción entre el campo magnético giratorio del agujero negro supermasivo y el disco de acreción también crea poderosos chorros magnéticos que disparan material por encima y por debajo del agujero negro a velocidades relativistas (es decir, una fracción significativa de la velocidad de la luz). Estos chorros pueden extenderse por cientos de miles de años luz, y son una segunda fuente potencial de radiación observada.

Tipos de AGN:

Típicamente, Los científicos dividen a AGN en dos categorías, que se denominan núcleos "radio silenciosos" y "radio-ruidosos". La categoría de ruido de radio corresponde a los AGN que tienen emisiones de radio producidas tanto por el disco de acreción como por los chorros. Los AGN silenciosos para radio son más simples, en el sentido de que cualquier chorro o emisión relacionada con el chorro es insignificante.

Carl Seyfert descubrió la primera clase de AGN en 1943, por eso ahora llevan su nombre. Las "galaxias Seyfert" son un tipo de AGN radio silencioso que son conocidas por sus líneas de emisión, y se subdividen en dos categorías basadas en ellos. Las galaxias Seyfert de tipo 1 tienen líneas de emisión ópticas tanto estrechas como ensanchadas, lo que implica la existencia de nubes de gas de alta densidad, así como velocidades de gas de entre 1000 y 5000 km / s cerca del núcleo.

Seyferts tipo 2, a diferencia de, tener solamente líneas de emisión estrechas. Estas líneas estrechas son causadas por nubes de gas de baja densidad que se encuentran a mayores distancias del núcleo, y velocidades de gas de aproximadamente 500 a 1000 km / s. Además de Seyferts, otras subclases de galaxias radio silenciosas incluyen quásares radio silenciosos y LINERs.

Las galaxias de la región de la línea de emisión nuclear de baja ionización (LINER) son muy similares a las galaxias Seyfert 2, excepto por sus líneas de baja ionización (como sugiere el nombre), que son bastante fuertes. Son los AGN de ​​menor luminosidad que existen, ya menudo se pregunta si de hecho están alimentados por acreción en un agujero negro supermasivo.

Las galaxias radio-ruidosas también se pueden subdividir en categorías como radiogalaxias, cuásares, y blazares. Como el nombre sugiere, Las radiogalaxias son galaxias elípticas que son fuertes emisoras de ondas de radio. Los quásares son el tipo más luminoso de AGN, que tienen espectros similares a Seyferts.

Sin embargo, son diferentes en que sus características de absorción estelar son débiles o ausentes (lo que significa que probablemente sean menos densas en términos de gas) y las líneas de emisión estrechas son más débiles que las líneas amplias que se ven en Seyferts. Los blazares son una clase muy variable de AGN que son fuentes de radio, pero no muestran líneas de emisión en sus espectros.

Detección:

Históricamente hablando, Se han observado una serie de características dentro de los centros de las galaxias que han permitido identificarlas como AGN. Por ejemplo, siempre que el disco de acreción pueda verse directamente, Se pueden ver emisiones nucleares-ópticas. Siempre que el disco de acreción esté oscurecido por gas y polvo cerca del núcleo, un AGN puede detectarse por sus emisiones infrarrojas.

Luego están las líneas de emisión óptica anchas y estrechas que están asociadas con diferentes tipos de AGN. En el primer caso, se producen siempre que el material frío está cerca del agujero negro, y son el resultado del material emisor que gira alrededor del agujero negro a altas velocidades (provocando una gama de cambios Doppler de los fotones emitidos). En el primer caso, el material frío más distante es el culpable, resultando en líneas de emisión más estrechas.

A continuación, hay emisiones continuas de radio y continuas de rayos X. Mientras que las emisiones de radio son siempre el resultado del jet, Las emisiones de rayos X pueden surgir del chorro o de la corona caliente, donde se dispersa la radiación electromagnética. Último, hay emisiones de línea de rayos X, que se producen cuando las emisiones de rayos X iluminan el material frío y pesado que se encuentra entre él y el núcleo.

Estos signos, solo o en combinación, han llevado a los astrónomos a realizar numerosas detecciones en el centro de las galaxias, así como discernir los diferentes tipos de núcleos activos que existen.

La Vía Láctea:

En el caso de la Vía Láctea, La observación en curso ha revelado que la cantidad de material acumulado en Sagitarrius A es consistente con un núcleo galáctico inactivo. Se ha teorizado que tuvo un núcleo activo en el pasado, pero desde entonces ha pasado a una fase de silencio radioeléctrico. Sin embargo, También se ha teorizado que podría volver a activarse en unos pocos millones (o miles de millones) de años.

Cuando la galaxia de Andrómeda se fusione con la nuestra en unos pocos miles de millones de años, el agujero negro supermasivo que está en su centro se fusionará con el nuestro, produciendo uno mucho más masivo y poderoso. En este punto, el núcleo de la galaxia resultante - la Galaxia Milkdromeda (Andrilky), ¿quizás? - sin duda tendrá suficiente material para que esté activo.

El descubrimiento de núcleos galácticos activos ha permitido a los astrónomos agrupar varias clases diferentes de galaxias. También ha permitido a los astrónomos comprender cómo se puede discernir el tamaño de una galaxia por el comportamiento en su núcleo. Y última, También ha ayudado a los astrónomos a comprender qué galaxias se han fusionado en el pasado. y lo que podría venir por los nuestros algún día.