La Actividad Oculta de los AGNs Oscurecidos

Los Núcleos Galácticos Activos (AGN) son regiones en las galaxias donde un agujero negro supermasivo en el centro atrae gas y polvo. Este proceso libera cantidades inmensas de energía, lo que convierte a los AGN en unos de los objetos más brillantes del universo. Muchos AGN, especialmente los tipo 2, están ocultos detrás de densas nubes de gas y polvo, lo que hace que estudiarlos sea un reto. Este artículo se adentra en una fase particular de la actividad de AGN llamada fase de acreción oscura, donde tanto el agujero negro como la galaxia anfitriona experimentan un crecimiento rápido.

#El papel de los agujeros negros y la Formación de Estrellas

El crecimiento de los agujeros negros y sus galaxias anfitrionas está interconectado. En las primeras etapas, la formación de estrellas ocurre en entornos ricos en gas. Este gas se canaliza hacia el agujero negro, provocando actividad de AGN. Cuando una cantidad significativa de gas y polvo rodea al AGN, se vuelve oculto, lo que significa que gran parte de su energía se esconde de la vista. Los investigadores creen que muchos AGN están ocultos durante fases importantes de crecimiento, lo que contribuye a la complejidad de su estudio.

#Importancia de las observaciones en rayos X e infrarrojos

Los rayos X se producen en las regiones calientes alrededor de los agujeros negros, por lo que son una herramienta útil para estudiar la actividad de AGN. Sin embargo, cuando un AGN está muy oculto, las emisiones de rayos X pueden estar suprimidas. Para superar este desafío, los investigadores utilizan datos de medio infrarrojo. Las emisiones infrarrojas pueden revelar información sobre la actividad subyacente del AGN, ya que capturan la luz reemitida por el polvo que rodea al agujero negro.

#La muestra del estudio

En este estudio, los investigadores se centraron en una muestra de 94 AGN tipo 2, seleccionados por su naturaleza oculta. Usaron datos de varias encuestas, incluidas observaciones ópticas e infrarrojas, para analizar las propiedades de estos AGN. El objetivo era entender mejor sus fases de crecimiento y cómo se relacionan con sus galaxias anfitrionas.

#Hallazgos sobre la ocultación

Aproximadamente dos tercios de los AGN observados resultaron estar altamente ocultos. Algunas de estas fuentes probablemente caen en una categoría conocida como AGN Compton-gordos, donde el material que oculta es tan denso que ni siquiera los rayos X duros escapan. Este hallazgo resalta la importancia de los AGN ocultos en la población total de AGN.

#Masa estelar y tasas de formación de estrellas

Los investigadores calcularon la masa estelar y las tasas de formación de estrellas de las galaxias anfitrionas utilizando técnicas de ajuste de distribución de energía espectral (SED). Este proceso implica modelar cómo se distribuye la luz a través de diferentes longitudes de onda para derivar las propiedades de las galaxias. Los resultados indicaron que una fracción notable de la muestra se encuentra a lo largo de la secuencia principal de galaxias en formación de estrellas, lo que sugiere que estas galaxias están formando estrellas activamente en lugar de estar en un estado de calma.

#Comparación con muestras de control

Para proporcionar contexto, los investigadores crearon muestras de control de galaxias no activas emparejadas por corrimiento al rojo y masa. La comparación reveló que la muestra de AGN tipo 2 tenía una tasa de formación de estrellas más alta y un número significativo de fuentes dentro de la secuencia principal de galaxias en formación de estrellas. Esto indica que la actividad asociada con los AGN no obstaculiza la formación de estrellas, como podría esperarse.

#El escenario de co-evolución AGN-galaxia

Todos estos hallazgos apoyan el modelo de co-evolución AGN-galaxia, que postula que el crecimiento de los agujeros negros está estrechamente ligado al crecimiento de las galaxias. A medida que los agujeros negros ganan más masa y salida de energía, pueden influir en sus entornos circundantes. Específicamente, durante la fase oculta, los AGN pueden aumentar las tasas de formación de estrellas en sus galaxias anfitrionas. El estudio sugiere que estos AGN podrían estar pasando por una fase en la que están formando estrellas de manera eficiente mientras crecen simultáneamente.

#Variaciones en las propiedades de las galaxias anfitrionas

Un análisis de las galaxias anfitrionas reveló propiedades distintas en comparación con galaxias no activas. La muestra de AGN tenía una edad significativamente más joven de las estrellas más viejas y un mayor contenido de Gas Molecular, indicando un ambiente activamente en formación de estrellas. Estas galaxias parecían tener suficiente gas frío disponible para alimentar la formación continua de estrellas.

#El vínculo entre la formación de estrellas y la actividad de AGN

La investigación destacó una correlación entre las tasas de formación de estrellas en las galaxias anfitrionas y la luminosidad de los AGN. Los AGN que emitían más luz tendían a tener galaxias anfitrionas con tasas de formación de estrellas más altas, lo que sugiere que una actividad poderosa de AGN podría estar vinculada a procesos de formación de estrellas más vigorosos.

#Relación de Eddington y crecimiento del agujero negro

La relación de Eddington es una forma de medir qué tan rápido está creciendo un agujero negro en comparación con su máximo teórico. Una relación de Eddington más alta significa que el agujero negro está creciendo rápidamente, lo que indica una fase activa de acreción. El estudio encontró que una fracción sustancial de los AGN estaba en un estado de alta acreción, sugiriendo que muchos de estos AGN ocultos están experimentando un crecimiento vigoroso.

#Masa y fracción de gas molecular

Los investigadores estimaron la masa de gas molecular de los anfitriones de AGN y encontraron que la mayoría de la muestra tenía suficiente gas para seguir formando estrellas. Esta observación refuerza la idea de que estas galaxias no están en un estado "rojo y muerto", sino que están en una fase activa de formación de estrellas y crecimiento de agujeros negros.

#Conclusión

Esta investigación sobre las propiedades de los AGN tipo 2 ocultos proporciona valiosos conocimientos sobre cómo los agujeros negros y sus galaxias anfitrionas evolucionan juntos. Los hallazgos sugieren que muchos AGN aún están en una fase de crecimiento activo, con una formación de estrellas significativa ocurriendo en sus galaxias anfitrionas. Comprender estas dinámicas puede llevar a un conocimiento más profundo de la evolución del universo y los roles de los agujeros negros dentro de él.

A medida que los investigadores continúan explorando estos AGN ocultos, la esperanza es descubrir los mecanismos que impulsan su crecimiento y su conexión con la formación de galaxias. Futuros estudios utilizando técnicas de observación avanzadas pueden arrojar más luz sobre estas fascinantes entidades cósmicas.