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    la geometría de los discos de acreción de agujeros negros nucleares

    Una imagen del Hubble de la galaxia Circinus con su núcleo galáctico activo (AGN). Los astrónomos han medido los tamaños de las regiones de acumulación alrededor de los agujeros negros supermasivos en cuatro AGN distantes utilizando técnicas de mapeo de reverberación. Crédito:NASA, Andrew S. Wilson, Universidad de Maryland; Patrick L. Shopbell CIT; Chris Simpson Subaru; Thaisa Storchi-Bergmann y F. K. B. Barbosa, UFRGS, Brasil; y Martin J. Ward, U. Leicester

    En los núcleos de la mayoría de las galaxias se encuentran agujeros negros supermasivos con millones o incluso miles de millones de masas solares de material. incluida nuestra Vía Láctea. Un toro de polvo y gas orbita alrededor del agujero negro (al menos según la mayoría de las teorías) e irradia luz ultravioleta cuando el material que cae hacia el agujero negro calienta el disco a millones de grados. El proceso de acreción también puede impulsar la expulsión de chorros de partículas cargadas que se mueven rápidamente. Estos agujeros negros supermasivos de acumulación activa en las galaxias se denominan núcleos galácticos activos (AGN).

    Los astrónomos que modelan los procesos físicos en una de estas enormes dínamos comienzan con los movimientos de gas y la geometría de la región. Los movimientos del gas se pueden medir directamente a partir de las líneas de emisión del gas, típicamente líneas ópticas de hidrógeno que son excitadas por la radiación ultravioleta. En cuanto a geometría, cálculos simples estiman que el radio del gas emisor de líneas debería ser de unos pocos miles de unidades astronómicas (una AU es la distancia promedio de la Tierra al Sol). Debido a que la mayoría de los AGN están demasiado lejos para poder medir dimensiones tan pequeñas, los astrónomos han llegado a confiar en la técnica del "mapeo de reverberación". La radiación del disco de acreción es muy variable. Dado que los rayos ultravioleta necesitan tiempo para viajar desde el disco de acreción cerca del agujero negro hasta el gas emisor de líneas, hay un retraso entre un evento visto en el continuo y luego en las líneas de hidrógeno

    La astrónoma de CfA Anna Pancoast y un equipo de sus colegas analizaron datos de mapeo de reverberación de cuatro AGN para estudiar sus geometrías y, en particular, el volumen de gas caliente conocido por sus rápidos movimientos, la llamada región de la línea ancha porque las líneas espectrales tienen anchos correspondientes a hasta tres mil kilómetros por segundo. Los científicos encuentran la geometría de este gas, al menos en estos cuatro AGN, está bien descrito como proveniente de discos gruesos que se ven casi de frente, con radios medios de aproximadamente 1600 AU a 4000 AU, y cada uno con un agujero negro cuya masa es de aproximadamente setenta millones de masas solares (con una precisión estimada para cada una de aproximadamente el 50%). El nuevo trabajo logró modelar las observaciones y casi duplica el tamaño de la muestra de AGN modelada con esta técnica. La muestra es todavía pequeña, sin embargo, y se están planificando más observaciones.


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