Utilizando el satélite XMM-Newton de la ESA, astrónomos de la Universidad de Stanford y de otras instituciones han realizado observaciones profundas en rayos X de una galaxia cercana conocida como NGC 3221. Esta nueva campaña de observación detectó un débil núcleo galáctico activo (AGN) en esta galaxia y proporcionó más información sobre las propiedades de este sistema. Los hallazgos se presentaron el 23 de noviembre en el servidor de preimpresión arXiv.
NGC 3221 es una galaxia infrarroja luminosa, vista de canto, con formación estelar, a unos 200 millones de años luz de la Tierra. La galaxia tiene una masa estelar de aproximadamente 100 mil millones de masas solares y una tasa de formación estelar (SFR) de 9,92 masas solares por año.
¿Existe un AGN?
Observaciones previas de NGC 3221 han sugerido que podría albergar un núcleo galáctico activo (AGN). En general, los AGN son regiones compactas en el centro de las galaxias, más luminosas que la luz de la galaxia circundante y muy energéticas debido a la presencia de un agujero negro o a la actividad de formación estelar en el núcleo de la galaxia.
Para verificar la presencia de un AGN en el centro de NGC 3221, un equipo de astrónomos, dirigido por Sanskriti Das, de la Universidad de Stanford, ha empleado la Cámara Europea de Imágenes de Fotones (EPIC) de XMM-Newton para investigar esta galaxia en detalle.
«En este artículo, presentamos las nuevas observaciones profundas de XMM-Newton/EPIC de NGC 3221, una galaxia cercana y altamente inclinada en formación estelar, y proporcionamos una imagen completa de sus diversos constituyentes emisores de rayos X utilizando información espacial, temporal y espectral», explican los científicos.
En los resultados, las observaciones confirmaron la existencia de un AGN de baja luminosidad en NGC 3221. Los astrónomos suponen que podría tratarse de un AGN muy oscurecido con emisión de rayos X suaves provenientes del disco de acreción, o de un AGN de espesor Compton con su componente reflejada y medio circumnuclear. Se requieren más observaciones para determinar cuál de los dos escenarios es el correcto.
Regiones brillantes, gas difuso y variabilidad ULX
Además, las observaciones identificaron dos regiones brillantes distintas en el disco estelar de NGC 3221. Una de ellas es una fuente supersuave que emite exclusivamente en el rango de energía inferior a 1 keV, y principalmente por debajo de 0,7 keV. La otra es el emisor de rayos X suaves más brillante del disco y presenta una forma espectral única y desconcertante.
Los astrónomos realizaron un análisis espectral del gas difuso dentro y alrededor del disco estelar de la galaxia, que reveló dos fases de 0,15 keV y 0,55 keV. La fase caliente resultó ser un orden de magnitud más débil que la fase templada-caliente del disco, pero la primera se extiende más allá del disco.
Como parte del estudio, los investigadores también analizaron las curvas de luz de seis fuentes de rayos X ultraluminosos (ULX) en NGC 3221. Como resultado, encontraron diversas escalas de tiempo de variabilidad en la luminosidad de banda ancha y un amplio rango de razones de dureza de estas fuentes.
El estudio también descubrió que las fuentes puntuales detectadas y no resueltas en NGC 3221, excepto el AGN, contribuyen aproximadamente al 42 % de la luminosidad intrínseca no absorbida de 0,2 a 10 keV. Según los autores del artículo, esto hace que el componente difuso sea el principal contribuyente a la emisión de rayos X en la galaxia.
Con información de arXiv
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