AS2001:AstronomíaGeneral
Clase#19
AGNs,RadioGalaxiasyCuasares
• Profesor:JoséMazaSancho
• 18Junio,2016
CuasaresyotrosNúcleosGalácAcos
AcAvos(AGNs)
• Laradiofuente3C273fuedescubiertaen1960
eidenBficadacomouncuasaren1963.
• Esunaradiofuentedeltercercatálogode
Cambridge(3C)queesunobjeto“cuasi”
puntual.
RadiogalaxiaVirgoA
enelnúcleodela
galaxiaMessier87.
Desunúcleosaleunjet
semejantealqueBene
elcuasar3C273
Imagenprofundadeuncuasar
querevelaqueseencuentraalojado
enunagalaxiaespiral.
Laluzdeloscuasaresprovienede
laperiferiadeunhoyonegro
supermasivodeunoscienmillones
demasassolares.
• CarlSeyfert1943estudióunadocenadegalaxias
conlíneasdeemisiónanchasensusnúcleos.
• AesasgalaxiasselasllamahoyGalaxiasSeyfert.
• Elastro]sicoarmenioMarkarianpublicóunaslistas
conmásdemilgalaxiasconespectrosmuyazules
(conexcesosultravioletas),aparBrde1967.Selas
llamaahoraGalaxiasMarkarian.
• LosastrónomoKhachikian&Weedmanestudiaron,
en1971,variasdocenasdegalaxiasMarkarian,
entreellasmuchasdeBpoSeyfert.
• Khachikian&Weedmandividieronlasgalaxias
SeyfertendeBpo1y2(Seyfert1&Seyfert2).
GalaxiaSeyfertBpo1:poseeintensas
líneasdeemisión;lalíneaHβesmás
anchaquelaslíneasdel[OIII]
GalaxiaSeyfertBpo2:poseeintensas
líneasdeemisión;lalíneaHβesigual
deanchaquelaslíneasdel[OIII]
• LaslíneasdelHidrógenoseproducenenun
gasdenso(N>106parkculas/cm3)dondeel
gasesmuyturbulentooestáenfuerte
rotación,locualensanchalaslíneas.
• Laslíneasde[OIII](Oxígenodosveces
ionizado)seproducenennubesdebaja
densidad(N<106parkculas/cm3)queBenen
menosrotaciónymenosturbulencia.
Radiogalaxias
• Enlosaños50sedescubrieronfuentesde
radioqueseasociaroncongalaxias.
• Cuandolaradiofuenteesmuyintensaysu
energíaigualaosuperalaemiBdaporla
galaxiaenelópBcoselasllamóradiogalaxias.
• Lasgalaxiasordinarias(espiralesoelípBcas)
emitenmuypocoenondasderadio.
• Lasradiogalaxias,engeneral,sonmáselípBcas
queespirales.
• Muchasradiogalaxiaspresentanlíneasdeemisiónen
suespectroyellassonanchas(queindicangrandes
velocidades,hastade10.000km/s).
• LasradiogalaxiasBenenlíneassimilaresalasgalaxias
SeyfertyselaspuedecategorizarcomodeBpo1ode
Bpo2,dependiendodelanchodesuslíneasycomose
comparalalíneadeHβcon[OIII].
• LoscuasaressoncasosextremosdegalaxiasSeyfert1
oradiogalaxiasBpo1.
• UnnúcleoSeyfertpuedetenerunaluminosidadentre
10%hasta50%delagalaxiasanfitriona;uncuasar
puedellegara100xlaluminosidaddelagalaxia
anBfriona.
RadioGalaxias
¿Cualeslafuentedeenergíadelos
cuasaresylosAGNs?
• Unhoyonegrosupermasivo
• GalaxiasSeyfert:masadelhoyonegrocentral:
M~107Moa108Mo(Mo=masasolar)
• Cuasares:masadelhoyonegrocentral:M~108
Moa109Mo
• η~0.1(10%)E=mc2
• Laluminosidaddeuncuasarseexplicasicaeal
hoyonegrounamasasolarporañoyelhoyo
negroBene108Mo(conunaeficienciadel10%).
• Paradójicamenteunhoyonegrosupermasivo
puedeserlamenormaneradetransformar
masaenenergía.Sicaeunkilógramodemasa
alhoyonegro,900gramostransponenel
horizontedeeventosy100gramosson
converBdosenenergía.
• Enunestrellarecuerdenquesóloel0,7%dela
masadelHidrógenoestransformadoen
energíaenlaconversióndeHenHe-4.
• LamasadelhoyonegrocentraldeunagalaxiaSeyfert
odeuncuasarcorrelacionaconlamasadelbulbodela
galaxiaanfitriona.
• Lamasadelhoyonegroes1/1000delamasadelbulbo
(oenunagalaxiaelípBca,desumasatotal).
• Lasgalaxiasmuymasivassonelresultadodela
amalgamadegalaxiaspequeñas;loshoyosnegros
presentesenelcentrodelagalaxiaspequeñasse
debenfundirenunosoloenelproceso.
• Quizásenelfuturosepuedandetectarlasondas
gravitacionalesquedebenseremiBdascuandose
amalgamandoshoyosnegrosdevariosmillonesde
masassolares.
MateriaoscurayEnergíaoscura
• MateriaOscuraeselnombrequeseledaala
masacuyaexistenciaseinfiereatravésdesus
efectosgravitacionalesperoquenoemite
radiacióndetectable.
• EnergíaOscuraeselnombrequeseleha
dadoalaenergíaasociadaalapresiónque
estaríacausandoquelaexpansióndel
UniversoseacelereconelBempo.Laenergía
oscuraestáasociadaalespaciovacío.
Evidenciademateriaoscura
• DistribucióndemasaenlaVíaLáctea
• Unacurvaderotacióngraficalavelocidad
orbitalcomofuncióndeladistanciaalcentro
delagalaxia.
• LacurvaderotaciónplanadelaVíaLáctea
indicaqueunagrancanBdaddemateria
oscuraseencuentramásalládelasregiones
visiblesdelaGalaxias.
• Lamejormaneradehacercurvasderotación
esatravésdelaobservaciónenradiodela
radiaciónde21cm.delhidrógenoneutro.
• Elhidrógenoseobservahastamuchomásallá
dellímitevisibledelagalaxia.
Halodemateriaoscura
QueseexBendehastamucho
másalládelhalodeestrellas.
MateriaOscuraenotrasgalaxias
espirales.
• Lamayoríadelasgalaxiasespiralesposeen
curvasderotaciónplanas,queindicanquela
masadelasgalaxiasaumentahastamásallá
deloslímitesvisiblesdelasgalaxias.
• Lamateriaoscurarepresentaun80%dela
masadelasgalaxias.
MateriaOscuraenGalaxiasElípAcas
MateriaOscuraenCúmulosdeGalaxias
• ÓrbitasdeGalaxiasenCúmulos:Lasvelocidades
radialesdelasgalaxiasenuncúmulosonmucho
mayoresdeloesperadoporelteoremadelvirial.
Sisecalculalavelocidaddeescapedeuncúmulo
atendiendolamateriavisible,lamayoríadelas
galaxiasenélsemuevenavelocidades
superiores.Esoindicaríaqueloscúmulosse
estaríandisolviendo.
• Medianteobservacionesderayos-Xseencuentra
unagrancanBdaddegascalienteenCúmulosde
Galaxias.
• LentesGravitacionales
• LoscúmulosdegalaxiasdeformanelespacioBempoasualrededorproduciendounefecto
delentesobrelasluzdelosobjetosqueestán
detrásdeloscúmulos.
• Loslentesgravitacionales(arcos)permiten
esBmarlasmasasdelasgalaxiasyresultanser
muysuperioresalasesBmadasaparBrdela
materialuminosa.
CúmuloAbell1689
¿Dequépodríaestarhechala
MateriaOscura?
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MateriaOscuraBariónica
MateriaOscurano-Bariónica
MateriaOscuraOrdinaria:
MACHOs(MassiveCompactHaloObjects)
MateriaOscuraExtraordinaria
• Lamateriaoscuraengalaxiasnopuedeestar
hechadeneutrinos,porqueesasparkculasde
muybajamasaviajanporelUniversoa
velocidadesenormesypuedenfácilmente
escaparsedelpozogravitacionaldelagalaxia.
• WIMPs(weaklyinteracBngmassiveparBcles).
WIMPssonparkculassubatómicasporloque
lode“masivas”esalgorelaBvo.
• LosWIMPsselosllamanormalmente
“materiaoscurafría”paradisBnguirlosdelos
neutrinos.
• LosWIMPspuedenconsBtuirlamayorparte
delamasadeunagalaxiaodeuncúmulode
galaxiasperoseríancompletamenteinvisibles
entodaslaslongitudesdeonda.
• LosWIMPSsoncomolosneutrinosperomás
masivos.
FormacióndeEstructuras
• ¿Cuáleselpapeldelamateriaoscuraenla
formacióndelasgalaxias?
• ¿Cuálessonlasmásgrandesestructurasenel
Universo?
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