El instrumento MEGARA se adentra en el corazón de la galaxia activa NGC 7469.
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| Este es un impresionante par de galaxias que interactúan, la galaxia espiral barrada Seyfert 1 NGC 7469 (Arp 298, Mrk 1514), una fuente infrarroja luminosa con un poderoso estallido estelar profundamente incrustado en su región circular, y su compañero más pequeño IC 5283. Este sistema es ubicado a unos 200 millones de años luz de la Tierra en la constelación de Pegaso, el Caballo Alado. Esta imagen es parte de una gran colección de 59 imágenes de galaxias fusionadas tomadas por el Telescopio Espacial Hubble y lanzadas con motivo de su 18 aniversario el 24 de abril de 2008. Crédito: NASA, ESA, el Equipo del Patrimonio Hubble (STScI / AURA) - ESA / Hubble Collaboration y A. Evans (Universidad de Virginia, Charlottesville / NRAO / Stony Brook University). |
Un trabajo encabezado por el IAA-CSIC ha revelado la existencia de dos discos de gas en rotación en las proximidades del agujero negro supermasivo de la galaxia, así como de una tercera componente que apunta a movimientos turbulentos. MEGARA, un espectrógrafo 3D que opera en el Gran Telescopio Canarias (GTC), demuestra su capacidad para estudiar el movimiento del gas y las estrellas en las galaxias con un detalle sin precedentes.
Los núcleos activos de galaxias se hallan entre los objetos más energéticos del universo, y pueden emitir de forma continua más de cien veces la energía de todas las estrellas de una galaxia como la nuestra. Su brillo se atribuye a la existencia de un agujero negro supermasivo rodeado de un disco de materia que lo alimenta, pero el fenómeno de la actividad nuclear presenta aún numerosos interrogantes. El instrumento MEGARA, diseñado para resolver problemas científicos hasta ahora inabordables, acaba de revelar nuevas estructuras en las regiones próximas al núcleo activo de NGC 7469.
NGC 7469, situada a unos 200 millones de años luz –relativamente próxima a escalas astronómicas–, muestra una alta tasa de formación de estrellas, que se atribuye a una interacción pasada con su galaxia compañera. Se trata de una galaxia seyfert, un tipo de galaxia activa que muestra un núcleo muy brillante, producto de la caída de material hacia el agujero negro supermasivo, que en este caso presenta una masa estimada de unos doce millones de soles.
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| Concepción artística de una galaxia activa, con el agujero negro y el disco de acreción (región central). En torno a ellos se observa un toroide de gas y polvo, una estructura típica de los núcleos activos. Crédito: NASA/CXC/M.Weiss. |
Para que un agujero negro esté activo debe existir material para alimentarlo y un mecanismo eficiente para transportar el material hacia el núcleo. Entre esos mecanismos se hallan los discos, estructuras aplanadas que giran en torno al agujero negro y cuyo material cae en espiral hacia el centro, las barras, estructuras alargadas que se extienden a ambos lados del núcleo y que canalizan el gas desde los brazos de las galaxias espirales hacia el núcleo, o los vientos, flujos muy veloces de gas y polvo capaces de desplazar grandes masas de material.
“Gracias a MEGARA hemos podido estudiar la región central de NGC7469 con una resolución sin precedentes. Encontramos que el gas ionizado traza tres componentes, dos correspondientes a discos que rotan acompasadamente en el mismo plano, uno más fino que el otro, y otra que no muestra rotación y que probablemente esté asociada a la presencia de vientos”, señala Sara Cazzoli, investigadora el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que encabeza el trabajo.
“Uno de los grandes interrogantes con respecto a las galaxias activas reside en el propio origen de la actividad. Sabemos que casi todas las galaxias con masas parecidas a la de la Vía Láctea o mayores albergan agujeros negros supermasivos en su núcleo, pero algunos se hallan en estado de letargo, como SgrA*, el agujero negro central de nuestra galaxia –señala Isabel Márquez, investigadora el IAA-CSIC que participa en el resultado–. Estudios con tan alta resolución cinemática son necesarios para comprender los fenómenos relacionados con la alimentación y la retroalimentación de las galaxias activas, así como el papel que juegan las diferentes componentes”.
Conocer qué ocurre en las regiones centrales de las galaxias activas, o cómo se mueve el gas en las distintas componentes, requiere de una capacidad tecnológica de última generación. El instrumento MEGARA, diseñado por un consorcio encabezado por la Universidad Complutense de Madrid, en el que participó el Instituto de Astrofísica de Andalucía, emplea la tecnología IFS –acrónimo en inglés de "espectroscopía de campo integral"–, que permite tomar unos mil espectros por galaxia y obtener una panorámica completa en 3D de las mismas.
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| El telescopio Gran Canaria. Crédito: IAC |
"Debido al brillo de las regiones nucleares de las galaxias activas, normalmente se usaban telescopios más pequeños para su estudio –apunta Armando Gil de Paz, investigador de la Universidad Complutense de Madrid que participa en el trabajo–. Sin embargo, gran parte de la información se encuentra en nubes de gas que se diferencian del resto: se mueven a grandes velocidades y, por dichos movimientos, tienen su débil emisión localizada a frecuencias distintas de la que produce la mayor parte del gas en galaxias. Es lo que se conocen como las alas. Observar estas alas requiere del uso de grandes telescopios e instrumentos de gran eficiencia como el Gran Telescopio Canarias y MEGARA, respectivamente".
Referencia:
S. Cazzoli et al. "NGC7469 as seen by MEGARA: new results from high-resolution IFU spectroscopy". Monthly Notices of the Astronomical Society,
Contacto:
Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC)
Unidad de Divulgación y Comunicación
Silbia López de Lacalle - sll@iaa.es - 958230676
• Publicado el 4 de marzo del 2020, enlace publicación.
EMIR y MEGARA, dos instrumentos a pleno rendimiento en GRANTECAN.
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| EMIR y MEGARA en el Gran Telescopio Canarias. |
Los dos espectrógrafos instalados en el Gran Telescopio Canarias han alcanzado su nivel máximo de operación y se consolidan como dos de los instrumentos con más solicitudes de tiempo de observación en esta infraestructura científica que supera ya las 500 publicaciones científicas en revistas de referencia y acumula más de 10.000 citas.
EMIR y MEGARA son dos espectrógrafos de uso común en el Gran Telescopio Canarias (GTC), también conocido como Grantecan, que han alcanzado una alta demanda de tiempo de uso durante los últimos semestres. “Tras su instalación, en junio de 2016 y marzo de 2017, respectivamente, se han probado diferentes estrategias de observación en el telescopio y los algoritmos de reducción de datos han alcanzado su madurez, por lo que, actualmente, ya están trabajando a pleno rendimiento”, explica Romano Corradi, director del GTC. Este telescopio ha producido datos científicos que se han publicado en más de 500 artículos en revistas de primer nivel y ha obtenido más de 10.000 citas.
EMIR (Espectrógrafo Multiobjeto InfraRojo) ocupa una de las plataformas Nasmyth que se encuentran a ambos lados de la estructura que soporta el espejo primario del GTC. Se trata de un espectrógrafo infrarrojo, lo que le permite penetrar a través del polvo interestelar y estudiar los objetos más oscurecidos de la Vía Láctea. “Actualmente, también trabaja en la elaboración de un censo de galaxias en el universo temprano, una época en la que la formación estelar fue, probablemente, la más importante y activa en la vida de las galaxias”, destaca Francisco Garzón, investigador principal del instrumento EMIR y astrofísico del IAC.
Por su parte, MEGARA (Multi-Espectrógrafo en GTC de Alta Resolución para Astronomía) es un espectrógrafo en el visible compuesto de dos unidades, una situada en uno de los focos Cassegrain acodados y otra en la plataforma Nasmyth conectada con la primera mediante haces de fibra óptica que suman casi 60 km de longitud. Para Armando Gil de Paz, investigador principal de MEGARA y astrofísico de la Universidad Complutense de Madrid (UCM), “las capacidades de este instrumento permiten a los científicos trabajar en prácticamente todas las áreas de la Astronomía, desde el estudio de poblaciones estelares a cúmulos galácticos y galaxias muy distantes”.
Ambos instrumentos tienen en común que son espectrógrafos multiobjeto, lo que facilita el estudio simultáneo de un gran número de fuentes. En el caso de EMIR consta de un sistema robótico de rendijas reconfigurable que permite obtener espectros de en torno a 50 objetos a la vez. Por su parte, MEGARA está constituido por un sistema de posicionadores robóticos con los que es capaz de observar hasta casi un centenar de objetos individuales simultáneamente.
Para profundizar en el uso de los datos que se obtienen con ellos y mejorar su explotación científica entre la comunidad de usuarios, el pasado mes de julio, coincidiendo con la celebración del décimo aniversario de la inauguración de GTC, tuvo lugar en la sede central del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), en La Laguna, una reunión abierta de la Red de Infraestructuras de Astronomía (RIA) en la que participaron más de 50 profesionales de cerca de 30 instituciones científicas.
Más información:
Contacto:
Francisco Garzón, investigador del IAC: fgl@iac.es
Armando Gil de Paz, investigador de la UCM: agil@fis.ucm.es
• Publicado en el IAC el 2 de octubre del 2019, enlace publicación.
