Una red mundial de radiotelescopios. Los sistemas que comprenden múltiples telescopios de este tipo han demostrado ser vitales para complementar Gaia, el observatorio orbital de la Agencia Espacial Europea. Crédito:HartRAO
Astrofísicos del Instituto de Física y Tecnología de Moscú, el Instituto de Física Lebedev de la Academia de Ciencias de Rusia (LPI RAS), y la NASA han encontrado un error en las coordenadas de los núcleos galácticos activos medidos por el telescopio espacial Gaia, y ayudó a corregirlo. Los resultados, publicado en el Diario astrofísico , también sirven como una confirmación independiente del modelo astrofísico de estos objetos.
"Uno de los resultados clave de nuestro trabajo es una forma nueva y bastante inesperada de estudiar indirectamente la emisión óptica de las regiones centrales de los núcleos galácticos activos. Hay muchas cosas que las observaciones ópticas directas no pueden mostrarnos. Pero los radiotelescopios demostraron ser útiles para complementar la imagen, "comentó Alexander Plavin, investigador del laboratorio de astrofísica relativista del MIPT y estudiante de doctorado en LPI RAS.
Si bien la precisión de las coordenadas obtenidas por los telescopios ópticos terrestres es bastante limitada, Los observatorios orbitales como Gaia ofrecen una forma de evitar esto. Lanzado en 2013, recibe señales de fuentes cósmicas relativamente remotas y recupera sus coordenadas con una precisión superior.
Antes de Gaia, las coordenadas más precisas se midieron mediante conjuntos de radiotelescopios (figura 1). Estos son sistemas de telescopios que pueden captar una señal de baja frecuencia, es decir, ondas de radio, con una resolución decente. De esa forma se pueden producir imágenes bastante detalladas, pero las posiciones de los objetos en el espacio se determinan con algo menos de precisión que la de Gaia.
Virgo A, una galaxia elíptica gigante en la constelación de Virgo, visto por un telescopio óptico. Crédito:NASA
El equipo de MIPT-LPI descubrió que, a pesar de su precisión, Gaia no es infalible. Una comparación entre los datos de Gaia y los radiotelescopios (por ejemplo, Figuras 2 y 3) revelaron un error sistemático en las mediciones del observatorio orbital de toda una clase de objetos celestes, llamados núcleos galácticos activos. Como resultado, los mapas espaciales más precisos son los que se basan en observaciones orbitales respaldadas por telescopios terrestres que proporcionan datos de radio para permitir la corrección de coordenadas.
Un núcleo galáctico activo es una región compacta y muy brillante en el centro de una galaxia. Los espectros de emisión de los AGN difieren de los de las estrellas, lo que plantea la cuestión de la naturaleza del objeto en el centro. El consenso actual es que los AGN albergan agujeros negros que absorben la materia de sus galaxias anfitrionas. Además del disco galáctico, su núcleo brillante, y la nube de polvo a su alrededor, tales sistemas pueden incluir poderosas salidas de materia conocidas como chorros. Dependiendo de la naturaleza del jet, un AGN puede clasificarse como un cuásar, un blazar, o de otro modo.
Yuri Kovalev, quien dirige los laboratorios de astrofísica en MIPT y LPI RAS, dijo, “Presumimos que el chorro puede ser responsable del error sistemático en las coordenadas de los núcleos galácticos activos medidos por Gaia. Este resultó ser el caso. Resultó que si un objeto tiene un chorro suficientemente largo, Gaia percibe que la fuente está mucho más lejos en la dirección del chorro que los radiotelescopios ".
El efecto no se puede descartar como aleatorio, porque el desplazamiento fue en la dirección del chorro, y solo se observó un error estadísticamente significativo para los AGN con las colas más largas. A saber, aquellos cuyos chorros eran órdenes de magnitud mayores que el tamaño de las propias galaxias. La magnitud del desplazamiento fue comparable a la longitud de los chorros.
Virgo Una galaxia y el chorro que emana de su núcleo galáctico activo, visto por un radiointerferómetro. Crédito:Yuri Kovalev
Desde el año pasado, Gaia también ha estado proporcionando información sobre los "colores" visibles de las galaxias. Esto ha permitido a los investigadores determinar las coordenadas individuales y las contribuciones al espectro de emisión de las diversas partes de la galaxia:la fuente, disco, jet y estrellas. Los cambios de coordenadas demostraron ser principalmente debido a que los chorros eran largos y los discos de acreción pequeños. Dicho eso medir la emisión estelar casi no tiene ningún efecto sobre la precisión con la que se determina la posición de una galaxia.
Estos hallazgos llevaron a los autores a concluir que los efectos astrofísicos relacionados con los chorros largos pueden confundir al observatorio orbital de Gaia. Esto significa que no puede considerarse como una fuente de datos independiente totalmente creíble sobre coordenadas de cuásar. Para obtener mejores datos, el telescopio espacial debe estar respaldado por observaciones de radio desde tierra (figura 3).
"En el futuro, mediante la combinación de resultados de observación, podemos ver la estructura del sistema central de disco-chorro en un quásar con un detalle minucioso, con una resolución subparsec [donde un parsec es una unidad astronómica de distancia igual a aproximadamente 3 ¼ años luz]. Las observaciones directas del telescopio óptico no producen tales imágenes, ¡Sin embargo, podemos conseguirlos! ", añadió Plavin.
Los hallazgos son evidencia independiente que respalda el modelo AGN unificado. Explica el comportamiento de los diversos tipos de AGN en términos de su orientación en el espacio en relación con el observador, más que en términos de su funcionamiento interno.
Ser capaz de medir con precisión las posiciones de los objetos celestes fuera de nuestra galaxia es importante desde un punto de vista práctico:son sus posiciones las que sirven como la mejor referencia para los sistemas de coordenadas más puntuales, incluidos los GPS subyacentes y su homólogo ruso GLONASS.
