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Las galaxias de Seyfert, radiogalaxias y blazars

 

Las galaxias de Seyfert, radiogalaxias y blazars

Existen numerosas galaxias cuyo comportamiento se sale del ordinario. Estas galaxias se distinguen por la presencia en su centro de una región minúscula, llamada núcleo, en el cual se produce una cantidad enorme de energía por procesos no nucleares.

Estas entidades han sido llamadas galaxias de núcleo activo o simplemente galaxias activas. Pueden ser clasificadas en cuatro categorías principales: las galaxias de Seyfert, las radiogalaxias, los blazars y los quásares. Vamos a analizar estos cuatro tipos después de ver cómo los astrofísicos han conseguido comprenderlos con la ayuda de un modelo único, recurriendo a un agujero negro supermasivo.

Las galaxias de Seyfert

Desde el principio del estudio de las galaxias, fueron descubiertos objetos que poseían formas inhabituales. En 1943, por ejemplo, Carl Seyfert presentó un catálogo de galaxias que tenían la apariencia de espirales normales, pero que poseían en su centro una región extremadamente brillante cuyo resplandor podía dominar el de la galaxia entera. Desde esta época, varias centenas de galaxias de este tipo han sido descubiertas.

Las imágenes de estas galaxias ya muestran que la luminosidad central proviene de una región relativamente pequeña, pero el análisis de las variaciones de resplandor va más lejos y prueba que el núcleo debe, de hecho, ser minúsculo. En efecto, una de las características de estas galaxias es la gran variabilidad del resplandor de su parte central. Este resplandor varía en períodos del orden de varios meses, lo que nos aporta una información muy importante sobre el tamaño de la fuente.

En efecto, para que las variaciones sean claramente visibles, hace falta que afecten al objeto en su conjunto. Debe, pues, haber allí intercambio de información entre todas las partes del núcleo. Ya que toda comunicación se hace en el mejor de los casos a la velocidad de la luz, el tamaño del objeto no puede ser superior a la distancia recorrida por la luz en algunos meses. Se considera así el tamaño del núcleo en una fracción de año-luz, lo que es minúsculo con relación al tamaño de una galaxia.

Uno de los indicios sobre la estructura de las galaxias de Seyfert es la existencia de dos categorías diferentes que se distinguen por la luminosidad del núcleo activo y el aspecto del espectro de la galaxia. Así, las galaxias de Seyfert de tipo 1 presentan un núcleo muy luminoso y su espectro contiene a la vez líneas anchas y finas, mientras que las galaxias de Seyfert de tipo 2 tienen una luminosidad central menos marcada y únicamente líneas finas en el espectro. Veremos más adelante que la distinción está directamente vinculada a la estructura central de estas galaxias.

 

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La galaxia Circinus, una galaxia Seyfert 2. Crédito: A. S. Wilson, P. L. Shopbell, C. Simpson, T. Storchi-Bergmann, F. K. B. Barbosa, M. J. Ward, WFPC2, HST, NASA.

 

Las radiogalaxias

Las radiogalaxias constituyen una segunda categoría de galaxias activas que se distinguen por el hecho de que su núcleo central no es especialmente visible. Estas galaxias, siempre elípticas y a menudo en el centro de un cúmulo, se caracterizan por una enorme radiación en el ámbito de radio, diez mil veces superior al de una galaxia normal. El análisis de la emisión de radio mostró que se trataba de una radiación sincrotrón, producida por electrones extremadamente energéticos que se desplazan en un campo magnético poderoso.

Los radioastrónomos han mostrado que esta radiación procede de dos regiones gigantescas, llamadas lóbulos de radio, situadas por una y otra parte del plano galáctico. Estos lóbulos son en general diez veces más grandes que la propia galaxia, y pueden a veces alcanzar varios millones de años-luz. Aparecen siempre unidos al núcleo de la galaxia por filamentos o chorros de materia. Estos chorros, perpendiculares al plano galáctico, están vinculados a los electrones que son expulsados del núcleo, y dan origen a los lóbulos de radio.

Los blazars

La tercera categoría de galaxias activas es la de los blazars u objetos BL Lacertae. Estos objetos aparecen puntuales, muy brillantes y fuertemente variables, pudiendo variar su luminosidad de un factor cien sobre tiempos muy cortos, del orden de algunas semanas. Un estudio detallado de los blazars en el campo de radio mostró que estos objetos extraños probablemente son un caso particular de radiogalaxias. Su aspecto particular proviene simplemente del hecho de que la Tierra se encuentra justo en el eje de los chorros y de los lóbulos de radio.

Esta explicación está confirmada por la observación de chorros que parecen desplazarse más rápido que la luz, una clase de ilusión óptica de origen relativista que sólo puede producirse si los movimientos de materia se producen a lo largo de nuestra línea visual. El vínculo entre blazars y radiogalaxias también ha sido confirmado por observaciones a alta Resolución, que han mostrado que los blazars se encuentran tanto en el centro de galaxias elípticas como en las radiogalaxias.

 

 

ASTRONOMÍA Y ASTROFÍSICA - ANTONIO HERAS - SON FERRER (CALVIÁ)

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