Impulsados por agujeros negros supermasivos que engullen materia en el centro de las galaxias, los núcleos galácticos activos son las fuentes compactas estacionarias de energía más potentes del universo. Se sabe desde hace tiempo que los núcleos galácticos activos más brillantes eclipsan con creces la luz combinada de los miles de millones de estrellas de sus galaxias anfitrionas.
Un nuevo estudio indica que los científicos han subestimado sustancialmente la producción de energía de estos objetos al no reconocer hasta qué punto su luz se ve atenuada por el polvo.
«Cuando se interponen pequeñas partículas a lo largo de nuestra línea de visión, las cosas que hay detrás se ven más tenues. Lo vemos al atardecer en cualquier día despejado, cuando el Sol parece más tenue», explica Martin Gaskell, investigador asociado en astronomía y astrofísica de la UC Santa Cruz.
Gaskell es el autor principal de un artículo sobre los nuevos hallazgos publicado el 16 de enero en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Aunque la posibilidad de que el polvo atenúe la luz de los núcleos galácticos activos se ha reconocido desde hace mucho tiempo, la cantidad era controvertida y se creía ampliamente que era insignificante, dijo.
«Hemos demostrado que no es así y que la luz ultravioleta lejana de un núcleo galáctico activo típico se atenúa en un factor importante», explicó Gaskell.
El equipo llegó a esta conclusión estudiando el efecto de enrojecimiento del polvo sobre la luz de uno de los núcleos galácticos activos mejor estudiados, conocido como NGC 5548. Al igual que la atmósfera terrestre hace que el Sol parezca más rojo y más tenue al atardecer, el polvo de los núcleos galácticos activos también hace que parezcan más rojos de lo que realmente son. La cantidad de enrojecimiento está relacionada con la cantidad de oscurecimiento.
Los científicos cuantifican los colores de algo midiendo las proporciones de la intensidad de su luz en diferentes longitudes de onda. Aunque sabemos cuál es el color no enrojecido del Sol, ha habido mucho debate sobre los colores no enrojecidos de los distintos tipos de emisión de los núcleos galácticos activos. Esto se debe a que, aunque las teorías simples predicen los colores intrínsecos no enrarecidos, existían dudas sobre si estas teorías simples se aplicaban a los núcleos galácticos activos.
En el nuevo estudio de NGC 5548, los investigadores de la UCSC utilizaron siete indicadores distintos de la cantidad de polvo y comprobaron que todos coincidían. Además, se observó que el oscurecimiento de NGC 5548 debido al polvo era grande, más de diez veces el oscurecimiento causado por el polvo cuando miramos fuera de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea.
«La buena concordancia entre los distintos indicadores de la cantidad de enrojecimiento fue una agradable sorpresa», afirma Gaskell. «Apoya firmemente las teorías simples sobre la emisión de los núcleos galácticos activos. No se necesitan explicaciones exóticas de los colores. Esto simplifica la vida a los investigadores y acelera nuestra comprensión de lo que ocurre cuando los agujeros negros tragan material.»
Los colores de NGC 5548 son típicos de otros núcleos galácticos activos, dijo, lo que tiene implicaciones de gran alcance. Debido a los efectos de oscurecimiento del polvo, los núcleos galácticos activos son aún más potentes de lo que se creía. Los resultados implican que en el ultravioleta, donde se irradia la mayor parte de la energía, un núcleo galáctico activo típico emite un orden de magnitud más de energía de lo que se creía, explicó Gaskell.
Otra consecuencia es que los núcleos galácticos activos son muy similares y lo que hasta ahora se creía que eran grandes diferencias fundamentales entre ellos en realidad no son más que las consecuencias de diferentes cantidades de enrojecimiento por el polvo.
Los coautores de Gaskell -Frances Anderson (actualmente en el Harvey Mudd College), Sufia Birmingham (actualmente en la Universidad de Princeton) y Samhita Ghosh (actualmente en la UC Berkeley)- trabajaron en este proyecto cuando cursaban el último año de bachillerato y participaban en el Programa de Prácticas Científicas de la UCSC.
