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# Física# Astrofísica de Galaxias

Cambios Brillantes en Quásares Distantes

Descubrimientos recientes revelan comportamientos dinámicos de los cuásares de aspecto cambiante en todo el universo.

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Los Cuásares son algunos de los objetos más brillantes del universo. Están alimentados por Agujeros Negros Supermasivos en el centro de las galaxias. A veces, estos cuásares muestran cambios en su brillo y en los tipos de luz que emiten. Estos cambios se llaman "eventos de cambio de aspecto". En este artículo, vamos a hablar de algunos cuásares que han mostrado este comportamiento y lo que significa para nuestra comprensión del espacio.

¿Qué son los cuásares?

Los cuásares son objetos increíblemente brillantes y lejanos. En realidad, son un tipo de galaxia con un agujero negro activo. El material que cae en el agujero negro se calienta, emitiendo un montón de luz. Piensa en ellos como faros cósmicos, brillando intensamente a través de vastas distancias. Algunos cuásares son tan brillantes que podemos verlos incluso cuando están a miles de millones de años luz de distancia.

Cuásares de Cambio de Aspecto

Los cuásares de cambio de aspecto son aquellos que cambian su apariencia con el tiempo. Esto puede significar un cambio en el brillo o incluso cambios en el espectro de luz que emiten. Este fenómeno puede suceder bastante rápido, a veces en unos pocos meses o años. ¡Es como un camaleón que decide cambiar de color, pero a una escala cósmica!

Un nuevo descubrimiento

Recientemente, los astrónomos descubrieron cuatro nuevos cuásares que exhiben este comportamiento cambiante. Los nombres de estos cuásares son J1306, J1512, J1511 y J1602. Lo especial de estos hallazgos es que representan la primera vez que los investigadores pudieron observar estos cambios en un tipo específico de luz llamado Ly (Lyman-alpha) a gran distancia en el espacio. Esto es algo grande en la comunidad astronómica, como encontrar la última pieza de un rompecabezas después de años de búsqueda.

Cómo se encuentran

Estos cuásares fueron avistados usando dos proyectos de observación importantes: el Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) y el Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Ambas iniciativas están diseñadas para encontrar y estudiar objetos distantes en el espacio. Es como usar una lupa superpotente para inspeccionar las características más tenues del universo.

¡Cambio confirmado!

¿Qué les da a los científicos la confianza de que estos cuásares realmente están cambiando? Son las diferencias notables en brillo y la luz que emiten. Para J1306 y J1512, los investigadores vieron una diferencia significativa en el brillo de la luz Ly. En términos más simples, si imaginas encender y apagar las luces en una habitación, estos cuásares hacen exactamente eso: brillan y se oscurecen en un baile cósmico.

Agujeros negros en el núcleo

Entonces, ¿qué causa estos cambios? El corazón de cada cuásar es un agujero negro supermasivo. A medida que el material cae en estos agujeros negros, puede llevar a variaciones en la salida de luz. Si el agujero negro recibe una buena comida, puede brillar intensamente. Si su "cena" se ralentiza, también lo hace su brillo. El estudio de estos cambios ayuda a los científicos a entender cómo los agujeros negros consumen material e interactúan con su entorno.

El Disco de Acreción

Alrededor de cada agujero negro hay un disco de gas y polvo conocido como el disco de acreción. Aquí es donde sucede la acción. Es similar a un remolino, donde el material gira antes de caer. El estado de este disco puede cambiar, llevando a la apariencia cambiante del cuásar. A veces, el disco puede pasar de un estado más caótico a uno más tranquilo, afectando qué tan brillante parece el cuásar.

El papel de la luz

Diferentes tipos de luz pueden ofrecer pistas sobre lo que está sucediendo dentro de estos cuásares. La luz del espectro Ly es particularmente importante porque proviene de las regiones más internas del disco de acreción. Incluso puede mostrarnos qué tan rápido se mueve el material. Las variaciones en esta luz pueden decirles a los científicos mucho sobre los cambios que están ocurriendo en el centro del cuásar.

¿Y los candidatos?

Además de los ya mencionados J1306 y J1512, los investigadores identificaron dos candidatos más que también podrían experimentar eventos de cambio de aspecto: J1511 y J1602. Aunque aún no se han confirmado, muestran signos de que podrían pertenecer al mismo club de cuásares de cambio de aspecto. ¡Es como encontrar miembros potenciales para un club cósmico exclusivo!

¿Cómo medimos los cambios?

Para averiguar si estos cuásares realmente están cambiando, los investigadores analizan la luz que emiten. Buscan cambios en el brillo y el color de la luz, lo que ayuda a definir sus diversas propiedades. El espectro puede revelar cuánto luz está viniendo del cuásar. Si hay una diferencia significativa, ¡es una señal clara de cambio!

Sorpresas por venir

Uno de los aspectos más fascinantes de estos descubrimientos es cómo el comportamiento cambiante de estos cuásares puede desafiar nuestra comprensión actual. Por ejemplo, se esperaba que la luz Ly desapareciera primero durante el evento de cambio de aspecto, pero los investigadores encontraron que otro tipo de luz llamado C iv aún podía estar presente incluso después de que la luz Ly cambiara. ¡Es como un cantante sosteniendo una nota mientras otro se va de vacaciones-inesperado y desconcertante!

La importancia del tiempo

El momento de estos eventos de cambio también es crucial. Ayuda a los científicos a entender qué tan rápido están sucediendo estos procesos. Los cambios observados entre J1306 y J1512 ocurrieron en un lapso de 1 a 3.5 años. Imagina esperar más de un año para ver una nueva temporada de tu programa favorito, solo para descubrir que los personajes han cambiado de repente.

Una nueva perspectiva del universo

Estos hallazgos no solo se tratan de entender cuásares individuales; también proporcionan información sobre cómo funcionan y evolucionan los agujeros negros. También pueden arrojar luz sobre cómo las galaxias interactúan y se desarrollan con el tiempo. Es como juntar una gran narrativa cósmica, un cuásar a la vez.

Observaciones futuras

Más observaciones de estos cuásares de cambio de aspecto ayudarán a los científicos a refinar sus ideas y teorías. Los investigadores están particularmente interesados en usar diferentes longitudes de onda de luz, como rayos X e infrarrojos, para obtener más pistas sobre lo que está sucediendo dentro de estos gigantes cósmicos. ¡Piénsalo como detectives recopilando evidencia de diferentes escenas del crimen!

Lo que hace únicos estos hallazgos

Estos cuásares no son solo cuásares cualquiera; son cuásares de cambio de aspecto que existen a altos corrimientos al rojo, lo que significa que están muy lejos en el universo. Estudiarlos puede ayudar a desbloquear misterios sobre la infancia del universo y cómo las galaxias han evolucionado con el tiempo.

Implicaciones para la astronomía

Entender los cuásares de cambio de aspecto es esencial para los astrónomos. Puede ayudar a refinar modelos sobre cómo crecen los agujeros negros, cómo consumen material y cómo influyen en su entorno. El conocimiento adquirido de estos hallazgos puede ayudar a informar muchas áreas de la astrofísica y la cosmología.

La imagen más grande

En el gran esquema de las cosas, estudiar cuásares y sus cambios puede redefinir nuestra comprensión del universo. Al aprender cómo se comportan estas poderosas entidades, podemos ganar una mayor apreciación de la complejidad de las galaxias, los agujeros negros y la evolución cósmica.

Conclusión

Los cuásares de cambio de aspecto, particularmente los que se descubrieron recientemente, ofrecen una emocionante mirada hacia la naturaleza dinámica del universo. Nos recuerdan que el cosmos está lleno de sorpresas, esperando ser exploradas. A medida que los investigadores continúan observando estos objetos fascinantes, podemos esperar más aventuras en el mundo de la astronomía. ¡Al igual que en una buena historia, siempre hay nuevos giros y vueltas esperando a ser descubiertos!

Fuente original

Título: The first identification of Lyman $\alpha$ Changing-look Quasars at high-redshift in DESI

Resumen: We present two cases of Ly$\alpha$ changing-look (CL) quasars (J1306 and J1512) along with two additional candidates (J1511 and J1602), all discovered serendipitously at $z >2$ through the Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) and the Sloan Digital Sky Survey (SDSS). It is the first time to capture CL events in Ly$\alpha$ at high redshift, which is crucial for understanding underlying mechanisms driving the CL phenomenon and the evolution of high-redshift quasars and galaxies. The variability of all four sources is confirmed by the significant change of amplitude in the $r$ band ($|r_{\rm DESI}-r_{\rm SDSS}| >0.5 \ \rm mag$). We find that the accretion rate in the dim state for these CL objects corresponds to a relatively low value ($\mathscr{\dot M} \approx 2\times10^{-3}$), which suggests that the inner region of the accretion disk might be in transition between the Advection Dominated Accretion Flow ($\mathscr{\dot M}

Autores: Wei-Jian Guo, Zhiwei Pan, Małgorzata Siudek, Jessica Nicole Aguilar, Steven Ahlen, Davide Bianchi, David Brooks, Todd Claybaugh, Kyle Dawson, Axel de la Macorra, Peter Doel, Kevin Fanning, Jaime E. Forero-Romero, Enrique Gaztañaga, Satya Gontcho A Gontcho, Klaus Honscheid, Robert Kehoe, Theodore Kisner, Andrew Lambert, Martin Landriau, Laurent Le Guillou, Marc Manera, Aaron Meisner, John Moustakas, Andrea Muñoz-Gutiérrez, Adam Myers, Jundan Nie, Nathalie Palanque-Delabrouille, Claire Poppett, Francisco Prada, Mehdi Rezaie, Graziano Rossi, Eusebio Sanchez, Michael Schubnelll, Hee-Jong Seo, Joseph Harry Silber, David Sprayberry, Gregory Tarlé, Benjamin Alan Weaver, Zhimin Zhou, Hu Zou

Última actualización: 2024-11-04 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2411.01949

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.01949

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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