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viernes, diciembre 9, 2022
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Estudio proporciona una vista completa de rayos X de un núcleo galáctico activo en NGC 4258

Al analizar los datos de cuatro observatorios espaciales, los astrónomos europeos han presentado una vista de rayos X completa y exhaustiva de un núcleo galáctico activo en una galaxia espiral cercana conocida como NGC 4258. Los resultados del estudio, publicados el 16 de mayo en arXiv.org, arrojaron más luz en la naturaleza de esta galaxia.

Los núcleos galácticos activos (AGN) son agujeros negros supermasivos (SMBH) que residen en los centros de algunas galaxias y emiten una poderosa radiación de alta energía a medida que acumulan gas y polvo. Estos núcleos pueden formar chorros, con formas mayoritariamente cilíndricas, cónicas o parabólicas, que se observan incluso en escalas de megaparsec.

Imagen Chandra ACIS-S de 0,5–7,0 keV de NGC 4258. Crédito: Masini et al, 2022

A una distancia de unos 24,7 millones de años luz de la Tierra, NGC 4258 alberga uno de los AGN más cercanos. En 1984, se detectaron máseres de agua que orbitaban alrededor de este AGN, lo que convirtió a NGC 4258 en la evidencia más limpia de la existencia de agujeros negros supermasivos extragalácticos. La investigación adicional de estos máseres reveló un disco de polvo molecular subparsec en rotación kepleriana alrededor de una masa central de aproximadamente 40 millones de masas solares.

AGN en NGC 4258 también interesa a los astrónomos debido a su luminosidad bolométrica particularmente baja. Asumieron que esto podría deberse a una baja tasa de acreción oa un flujo de acreción radiativamente ineficiente. Sin embargo, aunque varios estudios previos han examinado la naturaleza del flujo de acreción en NGC 4258, sigue siendo desconcertante.

Por lo tanto, un equipo de astrónomos dirigido por Alberto Masini de la Escuela Internacional de Estudios Avanzados en Trieste, Italia, revisó exhaustivamente las propiedades de rayos X de NGC 4258 para arrojar nueva luz sobre su flujo de acreción y evolución a largo plazo. Para ello, analizaron las observaciones de archivo de esta galaxia realizadas con los telescopios espaciales Chandra, Swift, NuSTAR y XMM-Newton.

«Los resultados obtenidos luego se complementan con otros de la literatura (desde ∼ 1993-2000) para obtener una vista de rayos X completa y exhaustiva de un AGN subluminoso cercano que abarca 23 años de observaciones», explicaron los investigadores.

El estudio encontró que las propiedades de rayos X del AGN en NGC 4258 han cambiado a lo largo de los años. Los resultados sugieren que este cambio se debió a un factor de dos variaciones de la densidad de la columna absorbente, posiblemente asociado con el polvoriento disco megamaser, y a cambios intrínsecos en la emisión del motor central.

La breve escala de tiempo de variabilidad observada en NuSTAR indica que las variaciones pueden deberse a cambios en la tasa de acreción, a su vez relacionada con la tasa de deposición de energía en la corona. Los astrónomos notaron que la variabilidad de la tasa de acreción también explicaría la disminución a largo plazo en la luminosidad intrínseca observada para este AGN.

Además, las variaciones en el índice de fotones y la luminosidad parecen seguir dos comportamientos. El primero se observa cuando la fuente es más brillante que un cierto valor crítico en la relación de Eddington a escala de rayos X, entonces no se observa una tendencia aparente. El segundo se identificó con una tasa de acreción más baja, ya que parece haber una anticorrelación entre las dos cantidades, lo que sugiere una transición entre estados de acreción fríos y calientes.

En general, los autores del artículo concluyeron que las propiedades espectrales promedio de NGC 4258 son típicas de una galaxia Seyfert tipo II oscurecida de baja luminosidad, con un índice de fotones dentro del rango de 1.6–2.2.

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Homer Dávila. Máster en geología. Miembro de la International Meteor Organization. Astronomía, radioastronomía, cosmología y ciencia planetaria.
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