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Región de línea de emisión nuclear de baja ionización

La galaxia del Sombrero (M104) observada por el telescopio espacial Hubble (HST). La galaxia del Sombrero es un ejemplo de galaxia LINER . [1] Crédito: HST/ NASA / ESA .

Una región de línea de emisión nuclear de baja ionización (LINER) es un tipo de núcleo galáctico que se define por su línea de emisión espectral . Los espectros suelen incluir la emisión de línea de átomos débilmente ionizados o neutros, como O , O + , N + y S + . Por el contrario, la emisión de línea espectral de átomos fuertemente ionizados , como O ++ , Ne ++ y He + , es relativamente débil. [2] La clase de núcleos galácticos fue identificada por primera vez por Timothy Heckman en el tercero de una serie de artículos sobre los espectros de núcleos galácticos que se publicaron en 1980. [2]

Demografía de las galaxias LINER

Las galaxias que contienen LINER a menudo se denominan galaxias LINER . Las galaxias LINER son muy comunes; aproximadamente un tercio de todas las galaxias cercanas (galaxias dentro de aproximadamente 20-40 Mpc ) pueden clasificarse como galaxias LINER. [2] [3] Aproximadamente el 75% de las galaxias LINER son galaxias elípticas , galaxias lenticulares o galaxias S0/a-Sab ( galaxias espirales con grandes bulbos y brazos espirales estrechamente enrollados). Las LINER se encuentran con menos frecuencia en las galaxias Sb-Scd (galaxias espirales con pequeños bulbos y brazos espirales ligeramente enrollados), y son muy raras en las galaxias irregulares cercanas . [3] Los LINER también pueden encontrarse comúnmente en las galaxias infrarrojas luminosas (LIRG), una clase de galaxias definidas por su luminosidad infrarroja que se forman frecuentemente cuando dos galaxias colisionan entre sí. Aproximadamente una cuarta parte de las LIRG pueden contener LINER. [4]

Debates científicos: fuentes de energía y mecanismos de ionización

Los LINER han estado en el centro de dos grandes debates. En primer lugar, los astrónomos han debatido sobre la fuente de energía que excita el gas ionizado en los centros de estas galaxias. Algunos astrónomos han propuesto que los núcleos galácticos activos (AGN) con agujeros negros supermasivos son responsables de la emisión espectral de LINER. [2] [5] [6] Otros astrónomos han afirmado que la emisión es impulsada por regiones de formación estelar . [7] [8] La otra cuestión importante está relacionada con la forma en que se excitan los iones. Algunos astrónomos han sugerido que las ondas de choque que se propagan a través del gas pueden ionizarlo, [2] mientras que otros han sugerido que la fotoionización (ionización por luz ultravioleta ) puede ser responsable. [5] [7] [8]

Estos debates se complican por el hecho de que los LINER se encuentran en una amplia variedad de objetos con diferentes brillos y morfologías . Además, el debate sobre las fuentes de energía de los LINER está entrelazado con un debate similar sobre si la luz de las regiones de formación estelar o la luz de los AGN producen las altas luminosidades infrarrojas observadas en los LIRG. [4]

Aunque todavía se están estudiando las fuentes de energía y los mecanismos de excitación para la emisión de LINER, a muchos LINER se los suele denominar AGN. [1]

Formación de estrellas en los LINER

Se han realizado varios estudios para explorar la conexión entre la formación de estrellas y la actividad de LINER. Si se puede encontrar una conexión entre la actividad de formación de estrellas y la actividad de LINER, entonces esto refuerza la posibilidad de que los LINER sean alimentados por el gas caliente que se encuentra en las regiones de formación de estrellas. Sin embargo, si no se puede encontrar formación de estrellas en los LINER, entonces esto excluye definitivamente la formación de estrellas como fuente de energía para la emisión de LINER.

Formación de estrellas en LIRG con LINER

Observaciones recientes con el telescopio espacial Spitzer muestran una clara conexión entre la emisión de LINER en galaxias infrarrojas luminosas (LIRG) y la actividad de formación estelar. Se ha demostrado que los espectros de infrarrojo medio de las LIRG con LINER son similares a los espectros de infrarrojo medio de las galaxias con brotes de formación estelar , lo que sugiere que los LINER de brillo infrarrojo son alimentados por la actividad de formación estelar. Sin embargo, también se han detectado algunas emisiones de líneas espectrales de infrarrojo medio de AGN en estas galaxias, lo que indica que la formación estelar puede no ser la única fuente de energía en estas galaxias. [9]

Formación de estrellas en galaxias normales con LINER

Sin embargo, las galaxias normales cercanas con LINER parecen ser diferentes. Unos pocos estudios espectroscópicos de infrarrojo cercano han identificado algunos LINER en galaxias normales que pueden estar alimentados por la formación de estrellas. [10] Sin embargo, la mayoría de los LINER en galaxias cercanas tienen bajos niveles de actividad de formación de estrellas. [10] [11] [12] Además, las poblaciones estelares de muchos LINER parecen ser muy antiguas, [13] [14] [12] y los espectros de infrarrojo medio, como se observan por el Telescopio Espacial Spitzer , no parecen similares a los espectros esperados de la formación de estrellas. [9] Estos resultados demuestran que la mayoría de los LINER en galaxias normales cercanas pueden no estar alimentados por la formación de estrellas, aunque claramente existen algunas excepciones.

Galaxias LINER notables

Véase también

Referencias

  1. ^ abcdef LC Ho; AV Filippenko; WLW Sargent (1997). "Una búsqueda de núcleos Seyfert "enanos". III. Parámetros espectroscópicos y propiedades de las galaxias anfitrionas". Suplemento de la revista Astrophysical Journal . 112 (2): 315–390. arXiv : astro-ph/9704107 . Código Bibliográfico :1997ApJS..112..315H. doi :10.1086/313041. S2CID  17086638.
  2. ^ abcde TM Heckman (1980). "Un estudio óptico y de radio de los núcleos de galaxias brillantes - Actividad en núcleos galácticos normales". Astronomía y Astrofísica . 87 : 152–164. Bibcode :1980A&A....87..152H.
  3. ^ ab LC Ho; AV Filippenko; WLW Sargent (1997). "Una búsqueda de núcleos Seyfert "enanos". V. Demografía de la actividad nuclear en galaxias cercanas". Astrophysical Journal . 487 (2): 568–578. arXiv : astro-ph/9704108 . Código Bibliográfico :1997ApJ...487..568H. doi :10.1086/304638. S2CID  16742031.
  4. ^ ab S. Veilleux; D.-C. Kim; DB Sanders; JM Mazzarella; BT Soifer (1995). "Espectroscopia óptica de galaxias infrarrojas luminosas. II. Análisis de los datos nucleares y de rendija larga". Serie de suplementos de revistas astrofísicas . 98 : 171–217. Código Bibliográfico :1995ApJS...98..171V. doi :10.1086/192158.
  5. ^ ab LC Ho; AV Filippenko; WLW Sargent (1993). "Una reevaluación del mecanismo de excitación de los LINER". Astrophysical Journal . 417 : 63–81. Bibcode :1993ApJ...417...63H. doi : 10.1086/173291 .
  6. ^ ND Padilla; S. Carneiro; J. Chaves-Montero; CJ Donzelli; C. Pigozzo; P. Colazo; JS Alcaniz (2024). "Núcleos galácticos activos y corrimientos al rojo gravitacionales". Astronomía y Astrofísica . 683 : 120-126. arXiv : 2304.13036 . Código Bibliográfico :2024A&A...683A.120P. doi :10.1051/0004-6361/202348146.
  7. ^ ab R. Terlevich; J. Melnick (1985). "Calentadores: el eslabón perdido entre las galaxias Starburst y Seyfert". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 213 (4): 841–856. Bibcode :1985MNRAS.213..841T. doi : 10.1093/mnras/213.4.841 .
  8. ^ ab JC Shields (1992). "Las estrellas O normales en medios densos generan LINER". Astrophysical Journal Letters . 399 : L27–L30. Código Bibliográfico :1992ApJ...399L..27S. doi : 10.1086/186598 .
  9. ^ ab E. Sturm; D. Rupke; A. Contursi; CORRIENTE CONTINUA. kim; D. Lutz; H. Netzer; S. Veilleux; R. Genzel; el señor Lehnert; LJ Tacconi; D. Maoz; J. Mazzarella; S. Señor; D. Lijadoras; A. Sternberg (2006). "Diagnóstico por infrarrojo medio de LINERS". Cartas de diarios astrofísicos . 653 (1): L13-L16. arXiv : astro-ph/0610772 . Código Bib : 2006ApJ...653L..13S. doi :10.1086/510381. S2CID  51798661.
  10. ^ ab JE Larkin; L. Armus; RA Knop; BT Soifer; K. Matthews (1998). "Un estudio espectroscópico de infrarrojo cercano de las galaxias LINER". Serie de suplementos de revistas astrofísicas . 114 (1): 59–72. arXiv : astro-ph/9708097 . Código Bibliográfico :1998ApJS..114...59L. doi :10.1086/313063. S2CID  15514939.
  11. ^ GJ Bendo; RD Joseph; M. Wells; P. Gallais; M. Haas; AM Heras; U. Klaas; RJ Laureijs; K. Leech; D. Lemke; L. Metcalfe; M. Rowan-Robinson; B. Schulz; C. Telesco (2002). "Formación estelar en el Atlas del Observatorio Espacial Infrarrojo de Galaxias Espirales Brillantes". Revista Astronómica . 124 (3): 1380–1392. arXiv : astro-ph/0206299 . Código Bibliográfico :2002AJ....124.1380B. doi :10.1086/342283. S2CID  119506664.
  12. ^ ab GJ Bendo; RD Joseph (2004). "Poblaciones estelares nucleares en el Atlas del Observatorio Espacial Infrarrojo de Galaxias Espirales Brillantes". Revista Astronómica . 127 (6): 3338–3360. arXiv : astro-ph/0403133 . Código Bibliográfico :2004AJ....127.3338B. doi :10.1086/420712. S2CID  14169689.
  13. ^ R. Cid Fernandes, RM González Delgado, H. Schmitt, T. Storchi-Bergmann, Thaisa, LP Martins, E. Pérez, T. Heckman, C. Leitherer, D. Schaerer (2004). "Las poblaciones estelares de núcleos galácticos activos de baja luminosidad. I. Observaciones terrestres". Astrophysical Journal . 605 (1): 105–126. arXiv : astro-ph/0401416 . Código Bibliográfico :2004ApJ...605..105C. doi :10.1086/382217. S2CID  119101213.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  14. ^ RM González Delgado; R. Cid Fernandes; E. Pérez; LP Martins; T. Storchi-Bergmann; H. Schmitt; T. Heckman; C. Leitherer (2004). "Las poblaciones estelares de núcleos galácticos activos de baja luminosidad. II. Observaciones con espectrógrafo de imágenes del telescopio espacial" (PDF) . Astrophysical Journal . 605 (1): 127–143. arXiv : astro-ph/0401414 . Bibcode :2004ApJ...605..127G. doi :10.1086/382216. hdl :10183/108914. S2CID  119471662.