AS 42A: Astrofsica de Galaxias Clase

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AS 42A Astrofísica de GalaxiasClase 10

• Profesor José Maza Sancho
• 16 Abril 2007

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Galaxias Activas

• 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.

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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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(No Transcript)
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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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(No Transcript)
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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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(No Transcript)
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• Si una galaxia tiene más regiones HII que lo
  normal para su tipo morfológico podría verse así

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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.

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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 lt 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.