NÚCLEOS ACTIVOS DE GALAXIAS

SÍ LOS cuasares se hubieran descubierto diez años después, la sorpresa hubiese sido mucho menor. Esto se debe a que en los años setenta, gracias al desarrollo de nuevas técnicas de observación y procesamiento de imágenes, se llegó a conocer mejor las propiedades de los núcleos de las galaxias y, en particular, de las llamadas galaxias activas.Dichas propiedades son muy semejantes —aunque en una escala energética menor— a las de los cuasares.

El término núcleo activo de galaxia fue inventado a causa de la generación de las enormes cantidades de energía en el núcleo de una galaxia. Muchas veces, esta generación de energía va acompañada de eyección de materia desde el núcleo, ya sea en forma continua o en eventos explosivos. La característica fundamental de la energía generada por un núcleo activo es la de no ser térmica, pero, desde luego, no es de origen estelar. Esta radiación no térmica domina el espectro continuo, desde los rayos X —cuando son observados— hasta las ondas de radio, con una distribución de intensidad en las diferentes longitudes de onda, parecida a la de los cuasares.

Las galaxias Seyfert (capítulo I) pertenecen al grupo de galaxias activas. Por su luminosidad y características espectrales, se dividen en dos grupos: las Seyfert I, que son las más luminosas y con líneas espectrales permitidas más anchas que las prohibidas, y las Seyfert II, que son de menor luminosidad y con todas las líneas espectrales relativamente angostas. El espectro de emisión de una galaxia Seyfert I es idéntico al de un cuasar. Idéntico excepto por la luminosidad involucrada; en el caso del cuasar, la energía emitida es de 100 a 1 000 veces mayor.

Podemos ver (Figura 8) que en la exposición de corta duración sólo aparece el núcleo. Si este núcleo fuese 100 veces más brillante sería indistinguible de un cuasar; y si, además, estuviese a una distancia muchomayor de la que se encuentra, sólo se vería el núcleo y no la galaxia circundante. Esto nos lleva a pensar que los cuasares son los núcleos de galaxias sumamente lejanas y luminosas.

En cuanto a las radiogalaxias, al inspeccionar los espectros de emisión de sus fuentes centrales —que se identifican con galaxias elípticas— encontramos que, salvo diferencias mínimas, son iguales a los de las galaxias Seyfert. Asimismo, las radiogalaxias se pueden dividir en dos grupos: el espectro de las llamadas radiogalaxias de líneas anchas, análogo al de las Seyfert I, es idéntico al de los cuasares, excepto, por supuesto, por la luminosidad y el corrimiento al rojo. El espectro de las radiogalaxias de líneas angostas es análogo al de las Seyfert II.

Habíamos visto ya (capítulo IV) que algunos cuasares presentan la misma morfología que las radiofuentes dobles una fuente central y dos lóbulos de emisión extendidos. La eyección de chorros de material es un fenómeno relacionado a la actividad de un número importante de núcleos activos. Estos chorros se observan en todas las escalas, desde unos cuantos hasta cientos de miles de años luz (Figura 46). La gran mayoría emiten en radiofrecuencias, pero algunos son observables ópticamente, como es el caso de la radiogalaxia Virgo A y el cuasar 3C 273 (Figuras 31 y 47). También se detectan los chorros en rayos X (Figura 45).

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Figura 46. Montaje de mapas de radio del chorro de la radiogalaxia NGC6251. Estructura a diversas escalas.

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Figura 47. Imagen ópticadel cuasar 3C 273.

En 1968 se descubrió otro tipo de núcleo activo de galaxia: los lagartos u objetos tipo BL Lacertae (BL Lac). El objeto BL Lac estaba catalogado como una estrella variable de la constelación del Lagarto. Sin embargo, cuando se estudió su espectro a varias longitudes de onda, se descubrió que el espectro continuo se asemejaba mucho al de los cuasares, aunque con una polarización mucho más elevada. La radiación no era, definitivamente, térmica (estelar). Existía, sin embargo, una diferencia notable con respecto a los cuasares: estos objetos no tenían líneas de emisión. Prácticamente, todo el espectro consistía de un continuo. Al estudiarse con más detalle el espectro del objeto prototipo, BL Lac, se descubrieron algunas líneas de absorción y a partir de ellas se determinó un corrimiento al rojo de Z = 0.07. No cabía duda que se trataba de un objeto extragaláctico. En la actualidad se conocen cerca de ochenta objetos tipo BL Lac o lagartos. Todos tienen aspecto estelar, alta luminosidad, grandes corrimientos al rojo —medidos a partir de líneas de absorción y, en algunos casos, de líneas muy débiles de emisión—, alta polarización y extrema variabilidad del brillo. Ninguno está asociado con lóbulos de radioemisión y podemos afirmar que son parientes cercanos de los cuasares. De hecho, salvo por la ausencia de líneas de emisión, son muy similares al grupo de cuasares altamente variables llamados OVV.1Algunos astrónomos agrupan estos dos tipos de objetos —los BL Lac y los cuasares OVV— bajo el nombre deblasares.2

La altísima luminosidad de los cuasares y objetos tipo BL Lac hace muy difícil poder registrar una galaxia circundante. Sin embargo, con las técnicas modernas de procesamiento de imágenes de CCD, se han logrado descubrir nebulosidades difusas alrededor de algunos objetos BL Lac y cuasares. No tenemos la certeza de que se trate de galaxias, pero tampoco podemos estar seguros de que estos objetos sean núcleos de galaxias totalmente iguales a las que conocemos. No olvidemos que las grandes distancias implican que la luz de dichos objetos ha sido emitida hace miles de millones de años. Quizá estemos viendo núcleos de galaxias en formación. El argumento más fuerte a favor de la idea de que los cuasares son núcleos de galaxias es el descubrimiento de lo que se cree es una supernova —explosión estelar— en el cuasar 1059+730 (Figura 48). La imagen superior (mayo de 1983) muestra un objeto en la nebulosidad que rodea al cuasar, que, por su color y luminosidad, parece ser una supernova. En imágenes previas, de mayo de 1982, el objeto no existía y en la imagen —inferior— de 1984 ya no es visible, lo que implica una disminución en luminosidad de dos magnitudes. Desafortunadamente, el descubrimiento se hizo por una revisión ex post de imágenes, por lo que no fue posible tomar espectros en el momento de la explosión para confirmar si se trató de una supernova.

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Figura 48. Supernova en el cuasar 1059+730. La imagen superior (mayo de 1983) fue tomada con un CCD en el telescopio de la Universidad de Hawai. La imageninferior (julio de 1984) fue tomada con un CCD en el telescopio franco-canadiense en Mauna Kea, Hawai.

Aunque la cantidad de energía generada en algunos núcleos activos es menor por varios órdenes de magnitud que en los cuasares, la gran interrogante es la misma. sCuál es el fenómeno capaz de generar una energía equivalente a billones de soles en un volumen equivalente al del sistema solar?