La galaxia espiral NGC 3147 y los núcleos galácticos activos de tipo 2

Por Francisco R. Villatoro, el 21 agosto, 2024. Categoría(s): Astrofísica • Ciencia • Física • Noticias • Physics ✎ 3

La belleza de la soberbia galaxia espiral NGC 3147 estuvo decorada con titulares sensacionalistas: «El telescopio Hubble descubre un disco de agujero negro que no debería existir», Hubble Site, 11 jul 2019 [PDF]. La razón es que esta galaxia era el arquetipo de los núcleos galácticos activos (AGN) de tipo 2, los que solo presentan líneas de emisión estrechas; los AGN de tipo 1 presentan líneas de emisión anchas y estrechas. Como bien sabes los AGN están formados por un agujero negro supermasivo (de 250 millones de masas solares en NGC 3147) y un disco de acreción de materia. En los AGN de tipo 2 se supone que existe un toroide de polvo que rodea el disco que filtra las líneas de emisión anchas. La noticia de julio de 2019 fue la primera observación de una línea de emisión ancha que «no debería existir» en este AGN de tipo 2, porque es un AGN de tipo 1. Los autores del artículo publicado en MNRAS llegaron a sugerir que este ejemplo apuntaba a no existían AGN de tipo 2, que solo existían los de tipo 1. Pero en 2021 se descubrió un nuevo arquetipo para los AGN de tipo 2, la galaxia SDSS J1039, que todavía no ha sido desbancado. Un poco más lejana, su desplazamiento al rojo es de z = 0.0499, en lugar de z = 0.009346 para NGC 3147; por ello no disponemos de imágenes de belleza comparable.

Los datos científicos suelen ofrecer otro tipo de belleza, la majestuosa belleza del conocimiento. El núcleo de la galaxia NGC 3147 se clasificó como AGN de tipo 2 gracias a las observaciones en 2008 del telescopio espacial XMM–Newton de rayos X; se publicó en MNRAS. Pero se reclasificó como AGN de tipo 1 gracias a las observaciones en 2018 del telescopio espacial Hubble (HST); su espectrógrafo STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) mostraba una doble línea de emisión ancha (en color negro, marcada como ciclo 25, junto a la línea roja continua, en esta figura). Ahora bien, nuevas observaciones con STIS del HST en marzo de 2020 muestran una línea de emisión estrecha (en color azul, marcada como ciclo 27, en esta figura). Por supuesto, esta nueva observación no modifica la nueva clasificación, este AGN sigue siendo de tipo 1, porque estos presentan tanto líneas anchas como estrechas. Por cierto, no lo he dicho, pero estos tres artículos en MNRAS tiene el mismo primer autor, Stefano Bianchi (Universidad de Roma III, Italia).

El titular de la noticia de 2019 con el «que no debería existir» en la web del HST de la NASA, hacía referencia a que un AGN de tipo 2 no debería tener una línea de emisión ancha. Dicho titular no fue acompañado por ninguna noticia en 2022 sobre la nueva observación de una línea de emisión estrecha. Parece claro que no hay noticia si no se puede usar un titular sensacionalista. Como es obvio, no me parece un titular adecuado para una noticia relativa a la reclasificación de un AGN de tipo 2 en uno de tipo 1. Lo cierto es que las verdades en ciencia no existen. Todas sus verdades aparentes pueden llegar a ser mentiras con nuevas observaciones (en este caso requirió unos diez años). La falsabilidad es intrínseca a la extraordinaria belleza de la ciencia.

La galaxia NGC 3147 dejó de ser la niña bonita de los AGN de tipo 2. Ha sido sustituida por dos galaxias SDSS J103911-000057 (SDSS J1039) y SDSS J105816.19+544310.2 (SDSS J1058), que según sendos artículos son los nuevos arquetipos de los AGN de tipo 2. Los espectros de ambas galaxias ha sido observadas por el proyecto SDSS (Sloan Digital Sky Survey), que usa el telescopio de 2.5 metros del observatorio Apache Point de Nuevo México (EEUU). En sus núcleos, hasta ahora, solo se han observado líneas de emisión estrechas; además, su variabilidad fotométrica muestra una variabilidad compatible con la hipótesis de que son AGN de tipo 2 (según los ajustes con el software JAVELIN, Just Another Vehicle for Estimating Lags In Nuclei). No quiero entrar en más detalles, pues no son el objetivo de esta pieza. Solo me gustaría destacar que, si se observa una línea de emisión ancha en SDSS J1039 o en SDSS J1058, creo que no volverá ser a noticia que se ha descubierto algo «que no debería existir». Pues no es lo mismo que haya un arquetipo a que haya dos; eso no es noticiable. Sin un «no debería existir» no habría noticia.

De hecho, el investigador que ha liderado estos descubrimientos, Xue-Guang Zhang (Universidad de Guangxi, China), ha propuesto una tercera categoría, los AGN de tipo 1.9. Estos AGN no tienen líneas de emisión anchas, como los AGN de tipo 2, pero muestran dos líneas de emisión estrechas. Ejemplos son SDSS J1607+3319, SDSS J1052+1036, y SDSS J161950.67+500535.31, aunque no se ha publicado aún cuál es el arquetipo de los AGN de tipo 1.9. Para quienes amamos la ciencia basada en explicaciones razonables, la mera clasificación de observaciones se reduce a poner nuevos nombres. Todavía no se conoce la física de las AGN con el suficiente detalle como para poder definir nuevas categorías, como tipo 2 o tipo 1.9. Xue-Guang Zhang pretende ser un pionero y quizás lo acabe siendo. Pero me gustaría destacar que Bianchi aboga por la inexistencia de estos nuevos tipos de AGN (en su opinión, solo existen los AGN tipo 1).

He mencionado los artículos de S. Bianchi, A. Corral, …, E. Jiménez-Bailón, «NGC 3147: a ‘true’ type 2 Seyfert galaxy without the broad-line region,» Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS) 385: 195-199 (2008), doi: https://doi.org/10.1111/j.1365-2966.2007.12625.x, arXiv:0710.4226 [astro-ph] (23 Oct 2007); Stefano Bianchi, Robert Antonucci, …, Francesca Panessa, «HST unveils a compact mildly relativistic Broad Line Region in the candidate true type 2 NGC 3147,» MNRAS Letters 488: L1-L5 (2019), doi: https://doi.org/10.1093/mnrasl/slz080, arXiv:1905.09627 [astro-ph.HE] (23 May 2019); Stefano Bianchi, Marco Chiaberge, …, Alessandro Capetti, «NGC 3147: a prototypical low-luminosity active galactic nucleus with double-peaked optical and ultraviolet lines,» Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS) 516: 5775-5784 (2022), doi: https://doi.org/10.1093/mnras/stac2290, arXiv:2209.01807 [astro-ph.HE] (05 Sep 2022); Stefano Bianchi, Vincenzo Mainieri, Paolo Padovani, «Active Galactic Nuclei and Their Demography Through Cosmic Time,» Handbook of X-ray and Gamma-ray Astrophysics, pp. 1-32 (2022), doi: https://doi.org/10.1007/978-981-16-4544-0_113-1, arXiv:2203.16846 [astro-ph.HE] (23 Sep 2022).

También he mencionado los artículo de Zhang XueGuang, Zhang YingFei, …, Yu HaiChao, «Long-term Variability of the Composite Galaxy SDSS J103911-000057: A True Type-2 AGN Candidate,» The Astrophysical Journal (ApJ) 922: 248 (2021), doi: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac23c8arXiv:2109.02189 [astro-ph.GA] (05 Sep 2021); XueGuang Zhang, SiDan Zhao, «SDSS J1058+5443: A Blue Quasar without Optical/NUV Broad Emission Lines,» ApJ 937: 105 (2022), doi: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac903d, arXiv:2209.02164 [astro-ph.GA] (05 Sep 2023); Xue-Guang Zhang, «A practicable estimation of opening angle of dust torus in Type-1.9 AGN with double-peaked broad Hα,» MNRAS 519: 4461-4466 (2023), doi: https://doi.org/10.1093/mnras/stad024, arXiv:2301.01957 [astro-ph.GA] (05 Jan 2023); Xue-Guang Zhang, «SDSS J1619 with blueshifted broad components in H α and in [O iii] having similar line width and velocity shifts: a recoiling SMBH candidate?,» MNRAS: Letters 527: L167–L172 (2024), doi:  https://doi.org/10.1093/mnrasl/slad161, arXiv:2310.13963 [astro-ph.GA] (21 Oct 2023); XueGuang Zhang, «Unobscured Central Broad-line Regions in Type-1.9 AGN SDSS J1241+2602,» ApJ 961: 82 (2024), doi: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ad0b73, arXiv:2311.05138 [astro-ph.GA] (09 Nov 2023); Xue-Guang Zhang, «Very blue-shifted broad Hα in a low-redshift type-1.9 active galactic nucleus: a disc-emitter or a recoiling black hole scenario?,» MNRAS 529: 41-50 (2024), doi: https://doi.org/10.1093/mnras/stae328, arXiv:2401.17683 [astro-ph.GA] (31 Jan 2024).



3 Comentarios

  1. ¡Desde luego, la naturaleza no deja de maravillarnos! Con respecto al artículo…en estos casos, para juzgarlo es mejor leerlo sin mirar el titular. Hay que tener presente cuál es la dinámica interna de la prensa: en muchos casos te piden un contenido, te lo preparas, lo estudias, escribes, lo envías a algún experto para que te dé su opinión, lo envías a la revista y ellos hacen lo que quieren con ello. Le cambian el título, le ponen algo súper espectacular, le cambian las palabras, etc., etc… En muchos casos me ha pasado a mí también. El problema es cuando esto pasa con revistas en papel…

    1. Vaillant, la cosmología de Alfvén y Klein de los 1960 y 1970 fue refutada por las medidas del fondo cósmico de los 1980, y olvidada por todos los cosmólogos desde las resultados de COBE en los 1990. Si algún despistado aún publica artículos sobre ella, dichas contribuciones son irrelevantes.

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