No sólo las estrellas pueden ser binarias (si
dos de ellas orbitan alrededor de un centro de masa común,
aunque las separen miles de kilómetros de distancia),
pues a veces también los núcleos activos de galaxias
(AGN, por sus siglas en inglés) son duales, es decir,
tienen dos agujeros negros centrales que, según su separación,
pueden catalogarse como agujeros negros binarios.
Teóricamente, se predice que conforme el sistema
dual evoluciona –unos cuantos millones de años-
ambos agujeros se fusionarán en uno solo, refirió
Érika Benítez Lizaola, investigadora del Instituto
de Astronomía (IA) de la UNAM, quien mientras estimaba
la masa de éstos en AGN de tipo intermedio, poco estudiados,
encontró nuevos AGN duales.
“Este resultado es relevante y lo publicamos
en dos artículos, en The Astrophysical Journal.
La primera parte trata sobre la identificación de AGN
duales mediante el análisis de datos espectroscópicos
y la segunda muestra la estimación de masas de agujeros
negros en sistemas duales y no duales’’, indicó.
Los núcleos activos de galaxias (centros de
éstas) emiten gran cantidad de energía; algunos
generan chorros de partículas que se extienden por grandes
distancias.
Para analizarlos, los científicos utilizan datos
e imágenes generados por diversos telescopios. En su
investigación, Benítez Lizaola recurrió
a las obtenidas por ella y su grupo, con el Telescopio Óptico
Nórdico (NOT, por sus siglas en inglés), un instrumento
de 2.6 metros de diámetro en su lente principal, ubicado
en la isla de La Palma, España.
Los datos de espectroscopía se consiguieron
con el telescopio de 2.5 metros de diámetro, llamado
Sloan Digital Sky Survey (Exploración Digital del Espacio
Sloan), con sede en Nuevo México, Estados Unidos.
Éstos conforman una base de datos pública
y nos permitieron identificar los núcleos activos de
galaxias duales a través de un estudio de caracterización
de fuentes, que permite su clasificación dentro de los
AGN. Observamos 25 fuentes con el NOT y seleccionamos 10. La
idea era descartar aquellos núcleos que no fueran de
tipo intermedio al analizar los espectros, pues es la única
manera de ver de qué objeto se trata, explicó.
La científica trabajó, a la vez, con
las imágenes y la espectroscopía. “Confirmamos
que eran AGN de tipo intermedios, encontramos que cinco de ellos
mostraban líneas raras de emisión, que muestran
un doble pico. Es así como identificamos candidatos a
los objetos duales”, recordó.
Núcleos activos duales
Los núcleos activos de galaxias duales son dos
AGN en proceso de fusión, cada uno con su propio agujero
negro. ‘‘Ambos se fusionarán y formarán
uno solo con un agujero negro supermasivo. Ésa es la
predicción teórica basada en modelos de evolución
de fusiones de galaxias’’, detalló.
Al llegar a una cierta proximidad, ambos agujeros negros
se convierten en AGN binarios. “Se ha propuesto que todas
las galaxias pasan en algún momento de su evolución
por la fase AGN, pero es algo aún en estudio. La idea
de estos trabajos es estimar las masas de los agujeros negros
en AGN y establecer si son el producto final de una fusión
de galaxias o de una evolución sin fusiones, para lo
cual es importante observar la morfología de sus galaxias
anfitrionas”, precisó.
Hasta ahora, Benítez Lizaola y su grupo tienen
dos fuertes candidatos a agujeros negros binarios que están
en una misma galaxia. ‘‘Son los identificados en
el artículo como Mrk 1469 y NGC 5515. Además,
encontramos que Mrk 883 es un objeto cuya galaxia anfitriona
está muy perturbada, lo que indica que se encuentra en
un evidente estado de fusión”, relató.
La próxima fase de la investigación es
determinar la separación de esos agujeros negros dobles
y con ello establecer en qué etapa evolutiva se encuentran,
para ello, se usarán instrumentos como el GTC y el telescopio
de rayos X Chandra
Análisis de variabilidad
Emocionada con que los núcleos activos de galaxias
se relacionaran con la existencia de los agujeros negros, Benítez
Lizaola se concentró en las variaciones que presentan
estos objetos celestes.
“Dediqué mi tesis de doctorado a los estudios
de variabilidad en brillo de estos núcleos activos, que
tienen estallidos violentos. Esto se relaciona con los agujeros
negros, pues al tragar material producen eyecciones de plasma”,
dijo.
La variabilidad resultó ser una técnica
poderosa para estudiar lo que pasa en las regiones internas
de los núcleos activos de galaxias. “El paradigma
actual que tenemos con los núcleos activos es la presencia
de un agujero negro central. Ésa es la máquina
principal que produce el fenómeno”, señaló.
Asimismo, indicó que la variación le
permite acercarse a conocer las propiedades físicas de
las regiones más internas asociadas a los núcleos
activos a través de métodos indirectos.
La variabilidad es un método indirecto, pues
no tenemos la resolución en los instrumentos para resolver
lo que pasa en las regiones internas, que permite medir el tiempo
de ida y vuelta de la luz. “Eso nos da idea del tamaño
de la región que emite los pulsos, por eso se vuelve
una técnica muy importante”, finalizó.
—o0o—