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AS 42A: Astrofísica de Galaxias
Clase #10
Profesor: José Maza Sancho
16 Abril 2007
Galaxias Activas
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Galaxias elípticas, espirales e irregulares
forman una gran familia.
Ellas contienen materia oscura, estrellas, gas y
polvo.
Adicionalmente algunas galaxias, incluso de
aspecto normal presenta una inusual “actividad”
que las ha llevado a ser llamadas:
Galaxias Activas
Se presentan distintas formas de actividad
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La actividad puede afectar a la galaxia
entera y en ese caso se trata
normalmente de una tasa de formación
estelar distinta de la usual para su tipo
morfológico.
En muchas ocasiones la actividad se
reduce a la zona nuclear en cuyo caso se
llama núcleo galáctico activo (active
galactic nucleus) o AGN.
Entre las galaxias activas están las
galaxias Haro y las galaxias Markarian.
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Entre las galaxias con núcleos activos están los
LINERS, las galaxias Seyferts, los BL Lacs y los
cuasares.
Un pequeño porcentaje de las galaxias tienen
un AGN.
Eso significa que o todas las galaxias son
activas por un pequeño porcentaje de su vida,
O un pequeño porcentaje de las galaxias son
activas toda su vida.
O un cierto porcentaje de galaxias son activas
durante un cierto porcentaje de su vida.
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Para reconocer la actividad nuclear es básico
registrar el espectro de las galaxias.
Para ello veamos algunas propiedades de los
espectros estelares.
Una galaxias está constituida por materia
oscura, estrellas, gas y polvo.
La materia oscura no afecta el espectro de la
galaxias por lo cual podemos dejar de
considerarla, para estos efectos.
Las estrellas emiten un espectro continuo al que
se superponen líneas de absorción.
Espectro de una estrella F5
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Además de estrellas una galaxia tiene gas.
Parte de ese gas está ionizado.
El espectro óptico de una zona de
formación estelar, región HII es:
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En general podemos decir que:
La líneas de absorción son producto de
las estrellas y
Las líneas de emisión son producidas por
el gas interestelar caliente.
Una galaxia puede entonces contener una
mezcla de líneas de absorción y emisión,
como las mostradas.
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Las líneas de emisión pueden presentar
ensanchamiento debido a procesos
termales o cinemáticos.
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El espectro de una galaxia normal está
dominado por los espectros estelares
(sólo con líneas de absorción) pero puede
contener también alguna línea de emisión
originada en una nube gaseosa.
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Si una galaxia tiene más regiones HII que
lo normal para su tipo morfológico podría
verse así:
Galaxia con un brote de
formación estelar
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Cuando las galaxias irregulares pasan por
un estado de alta formación estelar
pueden presentar un espectro dominado
por líneas de emisión.
Esta galaxias se han dado en llamar
Galaxias HII.
Son una forma común de actividad. Son
galaxias que poseen una distinta historia
de formación estelar.
Entre ellas destacan las galaxias Haro,
Markarian y muchas galaxias compactas
de Zwicky.
Espectro de una galaxia con
núcleo activo
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El espectro de un AGN puede tener líneas
de emisión anchas, de líneas permitidas y
además líneas prohibidas.
Las líneas del OIII (5007Å y 4959 Å) y de
OII (3727 Å) NII (6548Å y 6583 Å), etc.
son de las líneas prohibidas más
frecuentes.
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Se llama en astronomía líneas prohibidas
aquellas que resultan de transiciones
electrónicas en un átomo que tienen muy
baja probabilidad de ocurrencia.
La vida media típica de un electrón en un
estado excitado es ~10-8 segundos.
La vida media típica de un electrón en un
estado excitado que va a producir una
línea prohibida es ~1 segundo.
En el laboratorio el átomo experimenta
una excitación colisional mucho antes que
pueda decaer.
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Cuando la densidad es < 106 e-/cm3 se
empiezan a producir las líneas prohibidas.
Las líneas prohibidas en un gas muy
enrarecido son de excitación colisional y
por ello llegan a ser las líneas más
intensas del gas a 10.000 a 20.000 K.