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lunes, 2 de mayo de 2011

Agujeros Gigante Negro se revela en los Núcleos de la fusión de galaxias

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Un equipo de investigación dirigido por el Dr. Masatoshi Imanishi (Telescopio Subaru, Observatorio Astronómico Nacional de Japón) muestra muchas infrarroja brillante, la fusión de galaxias y se determinó la presencia de agujeros negro supermasivos activos (SMBH) profundamente enterrados en sus centros. Notas 1 y las notas 2 ). Los científicos utilizaron el telescopio Subaru de 8,2 metros en Mauna Kea (4.200 m de altitud), así como el telescopio Géminis Sur en Cerro Pachón, Chile (2700 m de altitud), a realizar de alta resolución espacial de infrarrojos observaciones imagen de la cercana infrarroja luminosa fusión galaxias. Las observaciones con los telescopios revelaron que algunas muestras presentan características de rápida formación estelar, mientras que otros muestran la firma de los núcleos galácticos activos (AGN) que extraen su energía de SMBH.
Según teorías prevalecientes formación de las galaxias, las pequeñas galaxias ricas en gas chocan con SMBHs central y se fusionan, y luego convertirse en las galaxias madurado del universo actual. Esta es la razón por la investigación de la cercana infrarroja galaxias luminosas fusión ayuda a clarificar el proceso de formación de galaxias. El choque y compresión de las nubes de gas de la fusión de galaxias hace que la rápida formación de nuevas estrellas, un calentamiento del polvo que rodea, y la consiguiente producción de radiación infrarroja fuerte. También aumenta el suministro de material de la acumulación a la SMBHs.
A pesar de las galaxias se fusionen mejorar la formación de estrellas, así como acumulación de SMBHs, sino que también dificultan estos procesos. Una gran cantidad de gas y polvo se suministran a sus regiones nuclear, un proceso que fácilmente se puede enterrar el SMBHs compacto y que sean difíciles de encontrar. Por casualidad, algunos objetos tienen una forma de distribución del anillo de polvo y gas, permitiendo a los observadores a mirar en el efecto de la SMBHs activa ( Figura 1 ).
Para detectar las emisiones detrás de polvo y gas, el equipo de investigación en curso hizo observaciones a los 18 micrómetros, con Subaru, COMICS Telescopio (refrigerado por medio de infrarrojos Cámara y espectrómetro), así como T Gemini Sur-RECS (Thermal-Región Cámara Espectrógrafo). Al utilizar el programa de intercambio de tiempo, el equipo podría utilizar ambos telescopios para estudiar todos los objetos en el cielo. observaciones de Subaru imágenes capturadas en el hemisferio norte y el sur de Gemini, en el hemisferio sur.
¿Cómo, entonces, ¿podrían confirmar la presencia de SMBHs activo? No era ni fácil ni una tarea trivial para descubrir SMBHs activa en la fusión de galaxias. Los investigadores habían utilizado su metodología y elección de los instrumentos para superar una serie de desafíos.Primero se necesita para identificar un objeto tenía una emisión infrarroja brillante, pero era de tamaño compacto. Tanto la actividad de la AGN (una masa acreción SMBH) y de formación estelar región compacta son espacialmente confinados. La medición de la luminosidad en el infrarrojo es la clave para finalmente clasificar su origen. Si el brillo superficial de las emisiones en el núcleo de una galaxia de la concentración es considerablemente mayor que el brillo máximo de espera de formación estelar, entonces se puede inferir que la emisión viene de un enterrados AGN luminoso, debido a que un SMBH acreción pueden emitir radiación mucho más eficiente que una estrella. Las observaciones en infrarrojo 18 micrómetros tanto con el Subaru y Gemini Sur telescopios demostrado que algunos de infrarrojos fusión de galaxias luminosas mostrar el resultado de un tipo de formación estelar de la emisión (espacialmente extendidos con el brillo de la superficie modesta), mientras que otros tenían una emisión típica de la AGN (espacialmente compacto con brillo superficial de alta ) ( Figura 2 ). Diez de la muestra actual de los objetos dieciocho mostró las características de la AGN.
El equipo, los pasos lógicos coherentes para investigar la presencia de un agujero negro supermasivo en galaxias se fusionen y produjo importantes resultados claros, los cuales fueron publicados en el Astronomical Journal: Imanishi et al. 2011 Astronomical Journal, 141, 156). Comparación de los resultados de alta resolución espacial de infrarrojos con las observaciones de la investigación mediante espectroscopia de infrarrojo para investigar profundamente enterrados AGNs ( Comunicado de prensa de Subaru Telescope en 15 de febrero 2006 ) muestra que ambas son herramientas de diagnóstico fiable de energía y proporcionar una imagen coherente de la la naturaleza de las fuentes de energía oculta en la fusión de galaxias.

Nota 1: SMBH se refiere a las masas con un peso más de un millón de veces mayor que la del sol. Observaciones recientes han revelado que un agujero negro supermasivo se encuentran por todas partes en los componentes esferoidales de las galaxias, y que las masas de SMBHs y las estrellas esferoidal están correlacionados.
Nota 2: Un agujero negro activo se produce cuando el material es arrastrado a un agujero negro y pierde su energía gravitacional, que luego se convierte en energía de la radiación.Este proceso es llamado "acreción", y un agujero negro con acumulación se denomina "activa".


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Figura 1 : diagramas esquemáticos de AGN oscurecidos.
la izquierda: Una forma de rosquilla esconde un medio polvoriento SMBH activa en masa acreción. Los fotones de la AGN central (= una masa acreción SMBH) puede escapar a lo largo del eje de donut y ionizan el gas allí. Dado que el comportamiento de la emisión de tales nubes de gas ionizado AGN-difiere de los de las regiones de formación estelar, podemos utilizar la espectroscopia óptica para inferir fácilmente la presencia de un AGN ocultos detrás de la media de polvo.
la derecha: El polvo en todas las líneas de visión oculta y entierra la masa activa SMBH acreción, que es muy difícil de detectar con la espectroscopia óptica convencional.
Créditos de las imágenes: NASA para las imágenes de acreción de masa SMBH (bajo), y SMBH acreción de masa rodeada por un medio de polvo en forma de rosquilla (superior izquierda). NAOJ, Naomi Ishikawa, para la imagen superior derecha.


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Figura 2 : Alta resolución espacial infrarrojo micrómetro 18 imágenes, obtenidas con el telescopio Subaru (arriba) y el telescopio Gemini Sur (abajo).El campo de visión (FOV) es de 8 x 8 arcsec2. N y E indican las direcciones norte y este, respectivamente.
la izquierda: la imagen de una estrella normal. Tres puntos (arriba) o tres puntos con un patrón de timbre (abajo) demuestran que la imagen ha alcanzado o está cerca del límite para su resolución más alta posible.
medio: la imagen de una galaxia infrarroja luminosa se fusionan, con indicación de la AGN luminoso. La emisión infrarroja es muy compacto, indistinguible de la imagen estelar. El brillo de la superficie de emisión se calcula a ser significativamente más alto que el límite máximo alcanzado por la actividad de formación estelar.
derecha: Imagen de una galaxia infrarroja luminosa que se fusionen, típica de una estrella-formación dominada fuente. La emisión es espacialmente extendidos, y el brillo de la superficie de emisión está dentro de un rango explica por la actividad de formación estelar.

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