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El primer blasar binario.

Los cuasares, son núcleos activos de galaxias potenciados por su agujero negro supermasivo central.
Deben su nombre a que en un principio no se sabía de qué se trataban, aunque tenían aspecto estelar pero mucho más brillantes y muy lejanos. Luego, cuasar proviene de quasar por quasi stellar object o sea objeto cuasi estelar.
Luego se descubrieron los blasares (blazars).
En la constelación del lagarto o lacerta, se observó un objeto mucho más brillante que un cuasar. Catalogado como BL-Lacerta (BL-Lac) se trató del primero en su especie. Hoy se sabe que los objeos BL-Lac son cuasares que apuntan sus chorros de energía hacia nosotros. Luego, de la unión de ambos nombres nació en término blasar.

El blasar PG 1553+113 es el primero en mostrar variaciones periódicas cada 2 años.
Este período se cumple con mucha exactitud lo que permite suponer que se trata de un blasar doble. O sea que en el centro de la galaxia hay dos agujeros negros supermasivos orbitándose mutuamente. Eso hace que el jet de energía y materia que uno irradia hacia nosotros, salga periódicamente de su orientación a medida que un agujero negro orbita el otro.

A visualization of the blazar being observed while emitting gamma rays. (Credit: XXX)

Ilustración de agujero negro supermasivo binario crédito de  Stefano Ciprini.

Si bien este modelo es aceptado, se me ocurre que también puede tratarse de un agujero negro desalineado. Hay evidencias de agujeros negros supermasivos que tienen su disco de acreción con una considerable inclimnación. Eso hace que los chorros de materia y energía tengan un gran balanceo por precesión (pdp, 30/abr./2015, Agujeros negros desalineados, https://paolera.wordpress.com/2015/04/30/agujeros-negros-supermasivos-desalineados/).

Rederencia:

Fuente:

pdp.

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Se verifica la estructura del Universo primitivo a pequeña escala.

Los cuásares (Quasar: Quasi – stellar – objects) son objetos de aspecto estelar pero mucho más brillantes y activos (Wikipedia, https://es.wikipedia.org/wiki/Cu%C3%A1sar).
Se trata de núcleos activos de galaxias lejanas. Tan lejanas, que se las observa como eran en sus comienzos cuando se estaban formando. Su brillo está dominado por la actividad del agujero negro central.

Nuestro Universo nació hace unos 14 500 millones de años. En sus orígenes, se dio una época conocida como reionización, entre unos 3 mil millones a 4 mil millones de años luego del Big-Bang. En ella, la energía de los primeros objetos brillantes, volvió a partir a los átomos de la materia primitiva, fundamentalmente Hidrógeno y Helio (pdp, 05/feb./2015, Big-Bang, la época obscura y la reionización, https://paolera.wordpress.com/2015/02/05/big-bang-la-epoca-obscura-y-la-re-ionizacion/).

Se sabe de la estructura a gran escala de la materia en el Universo. Se trata de una malla de filamentos de materia obscura y ordinaria con cavidades, donde se hilvanan las estructuras galácticas como perlas en un collar; similar a la estructura de la espuma.
A menores escalas, sólo había conjeturas dadas por los modelos. Para estudiar la estructura de la materia en el Universo, se observa cómo esa materia absorbe la radiación de objetos lejanos como galaxias lejanas o mejor, cuásares.
Se hallaron dos cuásares cercanos entre sí, cosa que no es frecuente.
Se encuentran a unos 11 500 millones de años luz de casa (AL).

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Ilustración de la estructura de la red de materia en el Universo publicada en el trabajo de Alberto Rorai et al.

Eso los pone cerca de la época de reionización. Analizando la absorción de la energía que irradian por parte del material intergaláctico, se pudo analizar las propiedades de la materia primitiva.
La cercanía entre ellos, permitió observar diferencias en la distribución de la materia a escalas de 100 000 AL, galácticamente hablando, a escalas muy pequeñas (ese valor es 10 veces el tamaño de la Vía Láctea – Corrección del 1/may./2017: ese es el valor del diámetro de la Vía Láctea).
Se encontraron evidencias de ondulaciones y fluctuaciones en la distribución del material a pequeñas escalas, en épocas cercanas a la reionización, que concuerdan con las predicciones hechas por los modelos actuales.

Referencia:

Fuente:

pdp.

Otro efecto visual, en este caso en el bulbo de una galaxia.

Los cuasares [1], son núcleos activos de galaxias potenciados por un agujero negro.
Hay una relación entre la actividad de un cuásar y la formación estelar alrededor de él, o sea, alrededor del núcleo de la galaxia. Esta relación está vinculada a la evolución de una galaxia.
Como se sabe, las regiones más brillantes de una galaxia, como los brazos espirales, tienen más estrellas jóvenes y fulgurosas, y no más cantidad de estrellas como se puede pensar. Esto es una confusión muy común.

Imagen del cuásar en el centro de una barrada publicada en el traabajo de Gerold Busch et al., (dic. 2014)

Imagen del centro de una barrada publicada en el trabajo de Gerold Busch et al., (dic. 2014)

El cuasar HE 1029-1831 pertenece a una galaxia barrada [2]. Este es de tipo 1, o sea de baja luminosidad. En esa galaxia, los estudios muestran la existencia de Hidrógeno fundamental para la formación de estrellas, en sus barras y en el bulbo central [3]. Hay evidencias que en las vecindades del centro, alrededor del cuásar, hubo un brote de formación estelar hace unos 100 millones de años, pero esa gran producción de estrellas decayó bastante para hoy en día. Esto convierte a esta galaxia en una de poca formación estelar.
Este tipo de galaxias de poca actividad, guarda una relación entre la masa del agujero negro central y el bulbo central. Esta galaxia en particular, presenta un valor de esa relación más bajo que el esperado para su tipo, por lo que se piensa que la masa del agujero negro central es menor al pensado.
Pero hay otra posibilidad… que la masa del bulbo haya sido sobrestimada.

Puede ser que en el bulbo hayan más estrellas jóvenes que las pensadas. Así, el brillo observado no corresponde a una gran cantidad de estrellas, sino a una menor cantidad pero de estrellas jóvenes y brillantes. De ser así, el brillo observado corresponde a estrellas jóvenes por lo que la masa del agujero negro es normal y la del bulbo es menor a lo asumido por el gran brillo observado. Así la relación de masas entre el agujero negro central y el bulbo se cumpliría también en este caso.
Otro efecto visual causado por el brillo.

Artículo relacionado:

Referencias:

  1. http://es.wikipedia.org/wiki/Cuásar
  2. http://es.wikipedia.org/wiki/Galaxia_espiral_barrada
  3. http://es.wikipedia.org/wiki/Galaxia_espiral_barrada

Fuente:

pdp.

Jets y materia fría en galaxias jóvenes (actuales galaxias muy lejanas).

Cuando una galaxia se forma, lo primero en aparecer en el masivo objeto central. Potenciado por un agujero negro supermasivo, de varios millones de masas solares, capaz de crecer de manera muy eficiente; ese objeto central emite energía y chorros de materia. Ese es el Cuásar [1] de la galaxia, un objeto que debe su nombre a que cuando fueron descubiertos, tenían aspecto cuasi-estelar, pero eran muy brillantes para ser estrellas. Con el tiempo se determinó que eran el centro de galaxias lejanas.
La materia que cae en ellos, se arremolina, autofricciona y se recalienta generando así gran cantidad de energía. En esa caída, la materia supera la capacidad de flujo a través de la superficie del objeto central y escapa por los polos en forma de jets relativísticos de energía.
Esas eyecciones pueden tener velocidades de 2000 Km/seg. En su origen, los chorros de materia tienen altas temperaturas en regiones de gran presión. Eso, es fuente de la gran cantidad de energía que les imprime semejante velocidad.

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Mapa de energías del Cuásar SDSS J1148+5251 publicado en el trabajo de C. Cicone et al. Las regiones más calientes están señaladas en color amarillo al rojo. Colores del verde al azul reflejan menores temperaturas.

Estudios recientes, demostraron que eses chorros tienen tiempo expandirse a medida que se alejan y tienden a enfriarse. A medida que se alejan del centro, irradian energía el espacio; eso les permite disminuir su temperatura y colaborar con regiones de materia fría para la formación estelar.
El proceso de enfriamiento, es el mismo por le cual se enfrió la Tierra en sus principios, luego de nacer como una bola de materia caliente.

Referencias:

  1. http://es.wikipedia.org/wiki/Cu%C3%A1sar

Fuentes:

pdp.

Repentino cambio de tipo de un Cuasar.

Cuando el ángulo θ que forma el jet con la tierra es cero, el cuásar o núcleo galáctico activo es denominado Blazar

Los núcleos galácticos activos, deben su actividad a la presencia de un agujero negro (AN) súper masivo que devora materia. Como sabemos, esa materia cae en forma de remolino autofriccionandoo y calentándose. Eso provoca le emisión de energía. Por otro lado, aparecen chorros de materia y energía relativísticos (a altas velocidades) debido a la superación del flujo máximo a través de la superficie de AN (límite de Eddington).
Estos núcleos fueron clasificados como Cuasares y Blazars, estos últimos son los anteriores donde el chorro relativístico está en la dirección del observador.
A su vez, según sos propiedades espectroscópicas (cómo se distribuye la energía que irradian) de los clasifica de tipo I y de tipo II, con todos los intermedios que puedan darse.

SDSS J015957.64+003310, es un cuasar que no varió su aspecto desde el año 2010 al 2014, pero la sorpresa aparece cuando se revisan los datos anteriores al 2010. Inicialmente catalogado como de tipo I en el 2000, en tan sólo 10 años pasó a tipo 1,9, prácticamente tipo II.
A escalas astronómicas, 10 años es nada, un instante ínfimo en la vida de un objeto de ese tipo.
Si bien no se sabe con certeza qué produjo tan sorprendente cambio, se especula con el decaimiento de la ionización (ruptura de átomos) en el material que rodea al agujero negro.
De todas formas, esto demuestra lo rápido que pueden alterarse este tipo de objetos.

Referencia:

Fuente:

  • The Discovery of the First “Changing Look” Quasar: New Insights into the Physics & Phenomenology of AGN, S. M. LaMassa et al., 5/12/2014.
    http://arxiv.org/abs/1412.2136

pdp.