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27: Galaxias Activas, Cuásares y Agujeros Negros Supermasivos

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    Durante la primera mitad del siglo XX, los astrónomos vieron el universo de las galaxias como un lugar mayormente pacífico. Asumieron que las galaxias se formaron hace miles de millones de años y luego evolucionaron lentamente a medida que las poblaciones de estrellas dentro de ellas se formaron, envejecieron y murieron. Ese plácido cuadro cambió por completo en las últimas décadas del siglo XX.

    Hoy en día, los astrónomos pueden ver que el universo a menudo está conformado por eventos violentos, incluyendo explosiones cataclísmicas de supernovas, colisiones de galaxias enteras y la tremenda efusión de energía a medida que la materia interactúa en el entorno que rodea agujeros negros muy masivos. El acontecimiento clave que comenzó a cambiar nuestra visión del universo fue el descubrimiento de una nueva clase de objetos: los cuásares.

    • 27.1: Cuásares
      Los primeros cuásares descubiertos parecían estrellas pero tenían una fuerte emisión de radio. Sus espectros de luz visible al principio parecían confusos, pero luego los astrónomos se dieron cuenta de que tenían desplazamientos al rojo mucho más grandes que las estrellas. Los espectros cuásar obtenidos hasta ahora muestran corrimientos al rojo que van de 15% a más de 96% la velocidad de la luz. Las observaciones con el Telescopio Espacial Hubble muestran que los cuásares se encuentran en el centro de las galaxias y que tanto las espirales como las elípticas pueden albergar cuásares.
    • 27.2: Agujeros Negros Supermasivos- Qué son realmente los Cuásares
      Tanto los núcleos galácticos activos como los cuásares derivan su energía del material que cae hacia, y formando un disco de acreción caliente alrededor, un enorme agujero negro. Este modelo puede explicar la gran cantidad de energía emitida y el hecho de que la energía se produce en un volumen relativamente pequeño de espacio. También puede explicar por qué los chorros que provienen de estos objetos se ven en dos direcciones: esas direcciones son perpendiculares al disco de acreción.
    • 27.3: Los cuásares como sondas de la evolución en el universo
      Cuásares y galaxias se afectan entre sí: la galaxia suministra combustible al agujero negro, y el cuásar calienta e interrumpe las nubes de gas en la galaxia. El equilibrio entre estos dos procesos probablemente ayude a explicar por qué el agujero negro parece ser siempre alrededor de 1/200 la masa del bulto esférico de estrellas que rodea al agujero negro. Los cuásares eran mucho más comunes hace miles de millones de años que ahora, y los astrónomos especulan que marcan una etapa temprana en la formación de galaxias.
    • 27.E: Galaxias Activas, Cuásares y Agujeros Negros Supermasivos (Ejercicios)

    Miniaturas: La imagen más profunda del cielo en luz visible (izquierda) muestra un gran número de galaxias en un pequeño parche de cielo, solo 1/100 el área de la Luna Llena (modificación crediticia del trabajo de NASA, ESA, H. Teplitz y M. Rafelski (iPac/Caltech), A. Koekemoer (STSCi), R. Windhorst (Estado de Arizona Universidad), y Z. Levay (STSCi)).

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