Los astrónomos han sospechado durante mucho tiempo que los principales contribuyentes a este fondo cósmico de rayos X eran los agujeros negros envueltos en polvo en los centros de galaxias activas. El problema era que muy pocos de ellos fueron detectados para hacer el trabajo.
Un equipo internacional de científicos usando datos del satélite Swift de la NASA confirman la existencia de una población en gran parte invisible de galaxias energizadas por agujeros negros . Sus emisiones de rayos X están tan absorbidas que poco más de una docena son conocidas. Sin embargo, los astrónomos dicen que a pesar de los muy atenuados rayos X, las fuentes pueden representar la punta del iceberg,de lo que representa por lo menos una quinta parte de todas las galaxias activas.
"Estos agujeros negros envueltos en gran medida están a nuestro alrededor", dijo Neil Gehrels, el principal investigador del Swift en el Goddard Space Flight Center en Greenbelt, Maryland, y co-autor del nuevo estudio. "Pero antes del Swift, eran demasiado débiles y demasiado ocultos para nosotros verlos."
Los hallazgos aparecerán en la edición del 10 de febrero de The Astrophysical Journal.
una recien descubierta población de galaxias activas fuertemente absorbidas (curva naranja) se cree aportan la mayor contribución a el fondo cósmico de rayos X (curva azul), ambas tienen similar forma espectral y un pico a similares energías ,también contribuyen al fondo de rayos X las galaxias activas con poca absorción(curvas amarillas y violeta).Credito: NASA/Goddard Space Flight Center.
La mayoría de las grandes galaxias contienen un gigante agujero negro central, y los observados en el estudio de Swift pesan alrededor de 100 millones de veces la masa del sol. En una galaxia activa, la materia que cae hacia el agujero negro supermasivo produce emisiones de alta energía tan intensas que dos clases de galaxias activas, quasares y blazares,están considerados entre los objetos más luminosos del universo.
El fondo de rayos X llevó a los astrónomos a sospechar que las galaxias activas fueron mal contadas. Los astrónomos nunca podían estar seguro de que habían detectado la mayor parte de incluso los más cercanas galaxias activas. Las nubes de polvo y gas alrededor del agujero negro central apantallan la luz ultravioleta, la luz óptica y los rayos X de baja energía Mientras que la radiación infrarroja puede penetrar a través del material, pero se puede confundir con el polvo caliente de regiones de formación estelar de la galaxia.
Sin embargo, algunos de los más enérgicos rayos X del agujero negro pueden penetrar la cubierta, y ahí es donde entra en juego el Swift
Desde el 2004, el BAT (Burst Alert Telescope ) del Swift desarrollado y operado por el Goddard Space Flight Center de la NASA, ha estado mapeando todo el cielo en rayos X de alta energía con energías de entre 15.000 y 200.000 electron volts - miles de veces la energía de la luz visible. Gradualmente construyó su mapa años tras año, y ahora es el censo más grande, más sensible y más completo a estas energías. Incluyendo cientos de galaxias activas hasta una distancia de 650 millones de años luz.
De esta muestra, los investigadores eliminaron las fuentes de menos de 15 grados de distancia desde el plano polvoriento, y poblado de nuestra propia galaxia. Todas las galaxias activas que presentaban un chorro de partículas energéticas tampoco fueron consideradas, dejando a 199 galaxias.
Aunque hay muchos diferentes tipos de galaxias activas, los astrónomos explican las diferentes propiedades observadas según los ángulos de la galaxia con nuestra línea de visión. Las vemos más brillantes cuando están cercanas y de frente, pero a medida que aumenta el ángulo de visión, el anillo circundante de gas y polvo absorbe cada vez más cantidades de las emisiones del agujero negro.
Los astrónomos supusieron que habían muchas galaxias activas orientadas de canto para nosotros, por lo que no podían ser detectadas debido a que el disco de gas atenúa las emisiones con demasiada fuerza.
"Estas muy oscurecida galaxias activas son muy débiles y difíciles de encontrar. De una muestra de 199 fuentes, se detectó sólo nueve de ellas", dijo David Burlon, el autor principal del estudio y estudiante de postgrado en el Instituto Max Planck para la Física Extraterrestre, en Munich.
"Pero incluso las mejores técnicas disponibles del Swift han tenido problemas para encontrar estas fuentes altamente absorbida, y sabemos que el estudio las subestima", explicó Burlon. "Cuando tuvimos en cuenta esto, encontramos que estas envueltas galaxias activas son muy numerosas, y constituyen cerca del 20 a 30 por ciento del total."
"Con Swift, hemos cuantificado con exactitud el número de galaxias activas que hay a nuestro alrededor - en realidad, en nuestro patio trasero", dijo Marco Ajello del SLAC National Accelerator Laboratory, en Menlo Park, California "El número es grande, y está de acuerdo con modelos que dicen que son responsables de la mayor parte del fondo de rayos X ". Si los números siguen siendo coherentes a mayor distancia, cuando el universo era mucho más joven, entonces hay suficientes agujeros negros supermasivos para dar cuenta del fondo cósmico de rayos-X.
Posteriormente, el equipo fusionó los datos del Swift con observaciones archivadas de su telescopio de rayos X en un esfuerzo por estudiar cómo la intensidad de las emisiones de las galaxias 'ha cambiado en diferentes energías de rayos-X.
"Esta es la primera vez que podemos investigar el espectro medio de las fuertemente absorbida galaxias activas", dijo Ajello."Estas galaxias son responsables de la forma del fondo cósmico de rayos-X – ya que generan el pico de su energía."
Todo esto es consistente con la idea de que el fondo cósmico de rayos X es el resultado de la emisión desde oscurecidos agujeros negros supermasivos activos cuando el universo tenía 7 mil millones de años, o aproximadamente la mitad de su edad actual.
lo que nosotros vemos de un agujero negro de una galaxia activa depende de nuestro ángulo de visión.Visto de canto la densa nube de gas y polvo alrededor del agujero negro central atenúa la mayor parte de la radiación que nos llega.Credito: NASA/Goddard Space Flight Center.
leer el estudio AQUÍ
fuente de la información:
http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/active-galactic-nucleus.html
fuente de la información:
http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/active-galactic-nucleus.html
