Caracterización de la galaxia anfitriona de blázares emisores de rayos gamma

Espectro visible del blázar de rayos gamma VHE S4 0954+65. La detección de líneas de emisión permitió establecer definitivamente tanto la distancia como las características de la fuente.
Fecha de publicación
Autores
Josefa
Becerra González
José Antonio
Acosta Pulido
Rosa
Clavero Jiménez
Jorge
Otero Santos
J. A. Carballo-Bello
Referencias

La radiación electromagnética más extrema que puede ser observada es conocida como rayos gamma de muy alta energía (VHE, E>100 GeV). Esta es la ventana de observación al Universo abierta más recientemente, gracias al desarrollo de los telescopios Cherenkov. El cielo extragaláctico observado por los telescopios Cherenkov está todavía bastante inexplorado, sólo se conocen del orden de 80 fuentes. La gran mayoría de ellas está clasificadas como blázares, un tipo de Núcleo Activo de Galaxias (AGN) cuyos chorros o jets relativistas apuntan en la dirección de la Tierra potenciando su emisión. Mientras que la observación de rayos gamma es crucial para entender los procesos físicos más energéticos que tienen lugar en los jets relativistas de los blázares, la caracterización en visible de sus galaxias anfitrionas juega un papel fundamental en el estudio de estos emisores cosmológicos. Hay fundamentalmente tres aspectos por los cuales la espectroscopía visible es importante. La primera es la distancia (redshift) de los objetos, que sólo se puede medir con fiabilidad a partir de las líneas de emisión o absorción. Los rayos gamma se absorben al interaccionar con la radiación difusa de baja energía (Luz Extragaláctica de Fondo) en su camino hacia la Tierra. Dicha absorción depende fuertemente de la distancia de la fuente, y por tanto el redshift es fundamental para inferir la emisión intrínseca en rayos gamma. El segundo tema está relacionado con las características de las líneas de emisión en visible, puesto que nos dan información sobre las características de la región de líneas anchas o BLR, cuya radiación puede inducir absorción de rayos gamma. El último punto importante es que en el caso de blázares extremos cuyos picos de emisión están desplazados a más altas energías, se puede observar de manera directa la emisión de la galaxia que lo alberga. Por tanto, el espectro visible nos permite investigar la población estelar que típicamente está eclipsada debido a la intensa emisión de los jets relativistas. En este trabajo, la distancia de tres blázares detectados en rayos gamma VHE ha sido firmemente establecida por primera vez. La campaña de seguimiento espectroscópico para distintos estados de flujo ha sido fundamental para detectar las débiles líneas de emisión en el caso de S4 0954+65. El continuo emitido por el jet normalmente apantalla la emisión de la galaxia anfitriona, dificultando enormemente la observación de líneas espectrales. Por tanto, las observaciones llevadas a cabo durante estados de flujo bajo son de extrema importancia. El estudio de la población estelar de los blázares TXS 1515273 y RX J0812.0+0237 es compatible con una población vieja y una alta metalicidad, características típicas de galaxias elípticas gigantes.