Una mirada dura a las galaxias oscuras de Seyfert

Una imagen óptica de la galaxia Seyfert cara a cara NGC 3081. Los núcleos brillantes de Seyferts se alimentan por acreción en sus balckholes supermasivos, pero torii de polvo circumnuclear puede bloquear nuestra línea de visión a la luz óptica. Un nuevo estudio utiliza la emisión de rayos X dispersos o reflejados de las estructuras nucleares circundantes para analizar las propiedades circumnucleares de los núcleos de Seyfert oscurecidos. Crédito: NASA / Hubble

Las galaxias Seyfert se distinguen por sus núcleos brillantes y la radiación de átomos altamente ionizados. Los Seyfert se parecen mucho a los cuásares, pero a diferencia de los cuásares en forma de puntos, las galaxias anfitrionas de Seyfert se ven claramente.

Los astrónomos piensan que los núcleos luminosos de Seyferts están alimentados por la acumulación de material en agujeros negros supermasivos a través de un disco circumnuclear, con un toro polvoriento alrededor de ellos más lejos. Se cree que las diferentes orientaciones del disco y el toro que oscurece nuestra línea de visión explican las diferencias aparentes observadas en los tipos de Seyfert, pero la morfología y la composición de los toros aún son inciertas y también podrían desempeñar un papel importante.

Por ejemplo, algunos científicos han propuesto que el toro es una estructura homogénea, mientras que otros argumentan que es una distribución grumosa de nubes densas. La acumulación de material en el calabozo produce una emisión de rayos X que se refleja o se dispersa en las estructuras locales. Esta característica se puede utilizar para ayudar a diagnosticar las propiedades del medio ambiente, pero gran parte de la emisión de rayos X, especialmente a energías más bajas, es absorbida por el material oscurecedor.

CfA La astrónoma Laura Brenneman fue miembro de un equipo que utilizó el satélite de rayos X NuSTAR para estudiar una muestra de diecinueve galaxias Seyfert seleccionadas ópticamente que se sabe que tienen material oscurecedor a lo largo de la línea de visión de sus núcleos. La ventaja singular de NuSTAR es su capacidad para detectar la emisión de rayos X de alta energía que no está bloqueada. El equipo también utilizó observaciones de archivo de varias otras misiones de rayos X, incluida Chandra, para completar su análisis.

Modelaron los datos ópticos con técnicas convencionales para estimar las masas de los agujeros negros a partir de los movimientos del gas, y lo usaron para modelar los rayos X dispersos y reflejados producidos por el proceso de acreción para derivar las densidades del gas.

Concluyen que entre el 80-90% de las galaxias en su muestra tienen algún material denso capaz de oscurecer por completo la luz óptica. También concluyen que la presión de radiación producida en los procesos de acreción regula la distribución del material circumnuclear, ya que el material menos denso se barre cuando aumenta la tasa de acreción, lo que hace que la región nuclear esté menos oscurecida.

Este nuevo artículo representa el primer estudio realizado con una gran muestra controlada de Seyfert utilizando rayos X duros para investigar las condiciones en el corazón de los núcleos de Seyfert.

Referencia: «Una mirada dura a las galaxias Seyfert oscuras, seleccionadas ópticamente y locales» por ES Kammoun, JM Miller, M. Koss, K. Oh, A. Zoghbi, RF Mushotzky, D. Barret, E. Behar, WN Brandt, LW Brenneman, JS Kaastra, AM Lohfink, D. Proga y D. Stern, 6 de octubre de 2020, El diario astrofísicol.
DOI: 10.3847 / 1538-4357 / abb29f