O gás ionizado em galáxias ativas

Foram analisados espectros óticos de fenda longa de 29 galáxias que hospedam núcleos ativos (AGNs), sendo 6 galáxias Seyfert 1, 18 galáxias Seyfert 2, 4 Rádio-galáxias de linhas estreitas (NLRG) e 1 Rádio-galáxia de linhas largas (BLRG). Estas galáxias apresentam emissão por gás de alta excitação que se estende em alguns casos a 10 kpc do núcleo. O objetivo do presente trabalho consiste em estudar e caracterizar as propriedades físicas da região estendida de linhas estreitas (ENLR) destes objetos bem como propriedades da fonte central. A distribuição radial de parâmetros que caracterizam o gás emissor em cada galáxia, tais como brilho superficial das linhas de emissão, densidade do gás, massa, extinção e excitação são obtidos. Estes valores característicos são comparados entre as diferentes classes de atividade nuclear presentes em nossa amostra, bem como às propriedades de galáxias normais com o mesmo tipo de Hubble quando possível. Nós encontramos que a massa de gás ionizado é consistente com a hipótese de que o gás é “originado” na fotoionização pela fonte central das nuvens de HI préexistentes na galáxia hospedeira. Os valores observados das razões entre as linhas estreitas de emissão são comparados com os obtidos através de modelos de fotoionização gerados com o código MAPPINGS Ic, obtendo os parâmetros do modelo – densidade, índice espectral da distribuição de energia e da metalicidade do gás – que melhor reproduzem as observações. Observamos que a variação da abundância química do gás é necessária para explicar o espalhamento nos valores observados. Adicionalmente, comparamos os valores observados com os obtidos com modelos de choques gerados por Dopita & Sutherland. Investigamos também a influência da emissão proveniente de regiões HII ao espectro observado – a qual concluímos ser importante particularmente nas regiões emissoras mais distantes do que 2 kpc do núcleo. Nós determinamos a luminosidade ionizante da fonte central nos AGNs usando a aproximação de que as nuvens de gás são limitadas por radiação, e obtivemos os correspondentes valores para o fator de cobertura do gás. Esta luminosidade ionizante foi então comparada com a luminosidade observada em raios-X na banda 2 –10 keV, através de aproximações para a distribuição espectral de energia (SED). Para 9 galáxias Seyfert 2 a luminosidade observada está disponível, e verificamos que nosso método recupera a luminosidade do AGN em raios-X – assim como obtida dos dados do satélite ASCA – bem como identifica os 3 casos Compton espessos. Por fim, investigamos a natureza do contínuo infravermelho (IR) médio e distante – comparandose a luminosidade observada no IR, calculada a partir dos fluxos IRAS, com a luminosidade predita para um toro que envolve a fonte central absorvendo a radiação incidente e re-emitindo esta no infravermelho. Encontramos que a luminosidade observada no IR é consistente com a luminosidade predita para o torus.

População estelar em galáxias ativas versus não ativas : o papel das novas gerações de estrelas

Esta tese apresenta o estudo da população estelar nuclear e extranuclear de uma amostra de galáxias ativas próximas (trinta e sete galáxias Seyfert 2 e vinte e quatro rádio-galáxias); e de uma amostra de controle de galáxias não ativas (onze elípticas: sete lenticulares e dezoito espirais). Foram para isto utilizados espectros óticos de fenda longa com boa razão sinal-ruído obtidos em telescôpios com aberturas de 1;5m a 4m. As regiões amostradas nas extrações correspomlem nas galáxias a 100-2000 parsecs (pc), com um valor mediano de 800 pc. A fim de verificar se existe relação entre a presença de formação estelar recente e a atividade nuclear; foram determinadas as idades das populações estelares da região nuclear e circumnuclear destas galáxias; utilizando o método de síntese espectral. Também foi verificada a infiuência do núcleo ativo sobre a população circunmclear; através do estudo da diluição das larguras equivalentes nucleares em relação àquelas de fora do núcleo. Um dos aspectos mais relevantes do presente estudo é a inclusão de uma amostra de controle de galáxias não ativas em um nÚmero comparável ao de galáxias ativas. O estudo conjunto de uma amostra de controle serviu para quantificar as diferenças obtidas dos espectros - em particular no contínuo e na população estelar das galáxias devido a existência da atividade nuclear. Os principais resultados são os que seguem: Uma grande fração de galáxias Seyfert 2 apresenta formação estelar recente (com idades iguais ou inferiores a 100 milhões de anos), tanto no núcleo quanto fora dele. Por outro lado, as rádio-galáxias em geral são dominadas por populações velhas e de idade intermediária (10 e 1 bilhão de anos); as populações jovens são significativas em apenas 10% destes objetos Em vários aspectos, galáxias Seyfert 2 e rádio-galáxias apresentam características diferentes. As primeiras apresentam resultados da síntese bem mais diversificados do que as últimas; tanto em termos de contribuição das populações de diferentes idades, quanto em relação ao comportamento dos gradientes de população estelar e dos avermelhamentos internos das galáxias. As galáxias Seyfert 2 apresentam uma diversidade de populações bastallte grande; e em geral essas populações são muito diferentes daquelas encontradas em galáxias não ativas lenticulares e espirais. Apesar das rádio-galáxias apresentarem uma pequena diversidade de populações estelares e, aparentemente, populações semelhantes àquelas encontradas em galáxias não ativas elípticas e lenticulares, elas têm populações levemente mais jovens do que as encontradas nas galáxias não ativas, sob a forma de uma contribuição maior da população de 1 bilhão de anos. Nenhuma rádio-galáxia Fanaroff-Riley tipo I apresenta contribuição significativa de populações mais jovem; do que 1 bilhão de anos: enquanto que em uma ou duas rádio-galáxias FRI isso ocorre. Esse resultàdo sugere que existe uma pequena diferença entre a população estelar das rádio-galáxias FRI e FGII estudadas. Essa diferença precisa ser melhor estudada, através de uma amostra de rádio-galáxias maior, para se verificar se não é originada apenas pelo pequeno número de objetos analisados em cada grupo Para as galáxias Seyfert 2, os resultados encontrados são consistentes com um cenário evolutivo 1 onde uma interação provocaria a queda do gás na direção do núcleo provocando um ou mais episódios de formação estelar e iniciando também a atividade nuclear. Enquanto a formação estelar é dominante, as assinaturas da interação são ainda visíveis e o espectro apresenta as características de uma população jovem e linhas de emissão intemediárias entre aquelas de galáxias Seyfert 2 e de galáxias "Starlmrst". A partir do momento em que o episóidio de formação estelar se enfraquece, o espectro passa a ser dominado por características de uma população mais velha e com linhas de emissão típicas de uma galáxia Seyfert. Dentro do cenário acima, a diversidade de populações encontrada pode então ser explicada como sendo devida a diferentes estágios evolutivos da interação; além disso: um outro fator importante parece ser a quantidade de gás disponível; se esta quantidade for muito pequena, pode não ocorrer o disparo de formação estelar. No caso das rádio-galáxias, as interações que teriam originado a atividade nuclear parecem ter ocorrido há mais tempo (1 bilhão de anos atrás para a maioria dos objetos estudados), sugerindo um maior intervalo de tempo entre a interação e o disparo da atividade rádio do que entre a interação e a atividade Seyfert.

Galaxias/QSOs con emisión fuerte en Fe II e IR

Galaxias y cuasares (QSOs) con fuerte emisión en las líneas del óptico de Fe II y en el continuo infra-rojo (IR) son un grupo muy interesante de núcleos activos de galaxias (AGN), que constituyen un muy buen laboratorio para estudiar, a bajos corrimientos al rojo, procesos importantes en la formación y evolución de galaxias. En este proyecto se propone continuar con los programas observacionales (a diferentes longitudes de onda) y teóricos (evolutivos y de fotoionización) de estudios de estos IR AGNs, los que se están realizando en colaboración con investigadores de Inglaterra y E.E.U.U. Este programa de investigación nos permite estudiar varios temas importantes en astronomía extragaláctica: 1. La relación starbust y AGNs; 2. El origen de la fuerte emisión en IR y Fe II; 3. El rol de la interacción de galaxias en la evolución de la actividad nuclear; 4. El origen de sistemas de líneas de absorción ancha BAL (del tipo de baja ionización). Finalmente, deseamos estudiar en detalle nuestra sugerencia de que estos objetos constituyen young / starbust QSOs.

Observaciones y simulaciones de cúmulos de galaxias

Con el desarrollo de este proyecto se pretende realizar un estudio detallado de las diferentes propiedades de los cúmulos de galaxias previéndose un amplio espectro de análisis que incluye la realización de simulaciones numéricas, observaciones espectroscópicas de galaxias en cúmulos y estudios de la emisión X proveniente del gas intra-cúmulo. Las simulaciones numéricas serán realizadas utilizando códigos de integración hidrodinámicos cosmológicos que permiten seguir la evolución dinámica de sistemas de gas y materia no-colisional en un contexto cosmológico. (...) Las observaciones espectroscópicas de galaxias en cúmulos permiten un detallado estudio de la dinámica de los cúmulos. Dichas observaciones serán realizadas en CASLEO (Centro Astronómico El Leoncito) las cuales se adicionarán al material ya existente, con el cual se podrán realizar estimas de dispersión de velocidades y estudios de subestructura entre otros estudios. En base a las imágenes públicas provenientes del satélite ROSAT se realizarán estudios detallados de las propiedades del gas caliente, permitiendo análisis de morfología y temperatura del gas intracúmulo y proporcionando valiosa información sobre el estado dinámico de los cúmulos. Uno de los objetivos centrales de este proyecto consiste en la confrontación entre las observaciones de cúmulos (tanto en el rango óptico como en rayos X) y las simulaciones numéricas. Estos estudios permitirán mejorar el conocimiento sobre diferentes propiedades de los sistemas de galaxias, los procesos de formación de estructuras y las dependencias con los parámetros cosmológicos básicos. Otros de los aspectos vinculados a los cúmulos de galaxias que se prevé abordar está asociado al hecho que estos son excelentes trazadores de la estructura en gran escala del universo, por lo cual se prevé la aplicación de diferentes técnicas estadísticas a grandes catálogos de cúmulos.

Estudio de la formación y evolución de galaxias en diferentes tipos de sistemas. Study of the fomation and evolution of galaxies in different types of systems.

Se propone el estudio de galaxias en diferentes tipos de sistemas para lograr un mejor entendimiento de los procesos físicos que actúan en la formación y evolución de estas galaxias. En particular, se analizarán las propiedades de galaxias en cúmulos, grupos difusos, grupos compactos y grupos fósiles. Para el desarrollo de este trabajo, se utilizarán catálogos observacionales públicos y propios, simulaciones cosmológicas combinadas con modelos semianalíticos y catálogos sintéticos basados en dichas simulaciones. Entender el comportamiento de las galaxias pertenecientes a cada clase de sistema permitirá la comparación entre los distintos entornos y posteriormente, la distinción de los diferentes procesos astrofísicos que actúan.

Infections by Helminth Parasites in "Puyenes", Galaxias maculatus (Galaxiidae, Salmoniformes), from Southern Argentina with special reference to Tylodelphys barilochensis (Digenea, Platyhelminthes)

The occurrence of Tylodelphys barilochensis, Acanthostomoides apophalliformis, Contracaecum sp. and Camallanus corderoi infecting Galaxias maculatus ("puyenes") was quantified for the first time in Lake Nahuel Huapi, southern Argentina. T. barilochensis was recorded in this lake for the first time. The role of G. maculatus population in transmission of parasites to the salmonids is more important for Contracaecum sp. (prevalence 14-34%) and A. apophalliformis (prevalence 30-54%) than for C. corderoi (prevalence 6-8%). The absence of Diphyllobothrium spp. in samples shows that the G. maculatus population does not play any role in the life cycles of these important zoonotic parasites. The sex of the host had no effect on T. barilochensis abundance. Statistical differences in T. barilochensis abundance between "puyenes" of the same size class between sampling stations and positive correlation between prevalence of infected snails and T. barilochensis abundance in fish suggest that different stocks have been sampled. Factors influencing T. barilochensis abundance are discussed.

Les galàxies, els cúmuls i les nebuloses, els estels, les constelúlacions. 'Las galaxias, los cúmulos y las nebulosas, las estrellas, las constelaciones'.

Dedicada a las galaxias, las estrellas y las constelaciones, los cúmulos y las nebulosas. Forma parte de una carpeta didáctica centrada en temas de astronomía que cuenta también con un planisferio celeste y un póster de la luna.

De la Terra negada per les aigües fins més enllà de les galàxies : la física i la ficció. 'De la Tierra inundada por las aguas hasta más allá de las galaxias : la física y la ficción'.

En este artículo el autor, profesor de física e ingeniería nuclear, realiza una crítica de las últimas películas de ciencia ficción, basándose en la incoherencia en los fenómenos físicos expuestos en estas películas y la realidad. Las películas mencionadas son la trilogía de la Guerra de las Galaxias, Waterworld e Independence Day.

Dos galaxias, un ciberespacio : funciones y efectos de las TICs.

Se reflexiona sobre el proceso evolutivo de la comunicación, desde la aparición del primer documento escrito, hasta las denominadas galaxias de Gutenberg y Marconi, y el ciberespacio. Se destacan las funciones y los efectos de las tecnologías de la información y la comunicación.

THE COMPTON-THICK SEYFERT 2 NUCLEUS OF NGC 3281: TORUS CONSTRAINTS FROM THE 9.7 mu m SILICATE ABSORPTION

We present mid-infrared (mid-IR) spectra of the Compton-thick Seyfert 2 galaxy NGC 3281, obtained with the Thermal-Region Camera Spectrograph at the Gemini-South telescope. The spectra present a very deep silicate absorption at 9.7 mu m, and [S IV] 10.5 mu m and [Ne II] 12.7 mu m ionic lines, but no evidence of polycyclic aromatic hydrocarbon emission. We find that the nuclear optical extinction is in the range 24 mag <= A(V) <= 83 mag. A temperature T = 300 K was found for the blackbody dust continuum component of the unresolved 65 pc nucleus and the region at 130 pc SE, while the region at 130 pc NW reveals a colder temperature (200 K). We describe the nuclear spectrum of NGC 3281 using a clumpy torus model that suggests that the nucleus of this galaxy hosts a dusty toroidal structure. According to this model, the ratio between the inner and outer radius of the torus in NGC 3281 is R(0)/R(d) = 20, with 14 clouds in the equatorial radius with optical depth of tau(V) = 40 mag. We would be looking in the direction of the torus equatorial radius (i = 60 degrees), which has outer radius of R(0) similar to 11 pc. The column density is N(H) approximate to 1.2 x 10(24) cm(-2) and the iron K alpha equivalent width (approximate to 0.5-1.2 keV) is used to check the torus geometry. Our findings indicate that the X-ray absorbing column density, which classifies NGC 3281 as a Compton-thick source, may also be responsible for the absorption at 9.7 mu m providing strong evidence that the silicate dust responsible for this absorption can be located in the active galactic nucleus torus.

O contínuo e a região estendida de linhas estreitas das galáxias ativas ESO 362-G18 e ESO 362-G8

Foram analisados espectros óticos de fenda longa das galáxias Seyfert 1 ESO362-G18 e Seyfert 2 ESO362-G8. Estas duas galáxias apresentam emissão por gás de alta excitação em forma anisotrópica, possivelmente devido a colimação por um tóro de poeira. O objetivo do presente trabalho consiste em estudar o contínuo e a região estendida de linhas de emissão (ENLR) destes objetos. Este trabalho constitui-se no primeiro estudo detalhado realizado sobre estas galáxias. A população estelar em cada galáxia e caracterizada em função da distância ao núcleo. O contínuo nuclear e estudado em termos de duas componentes: a população estelar e a componente AGN (\Active Galatic Nuclei"). Observa-se a presença desta componente AGN na gal axia Seyfert 1 ESO362-G18. A galáxia Seyfert 2 não permite observar esta componente AGN mesmo depois de subtraída a componente de população estelar. Nas duas galáxias observa-se importante contribuição de população de idade intermediária ( 5 108 anos). A partir das linhas estreitas de emissão, mapeamos a excitação do gás interestelar ao longo da ENLR. As razões entre estas linhas de emissão são reproduzidas a partir de um modelo de fotoionização de duas componentes - uma componente limitada por matéria ("matter-bounded") e uma componente limitada por ionização ("ionization-bounded"). Este modelo, construído utilizando o código de fotoionização MAPPINGS Ic, se propõe a resolver os problemas apresentados pelos modelos tradicionais de uma componente apenas. A partir dos resultados obtidos com o modelo de duas componentes, determinamos o fator de preenchimento e o fator de cobertura do gás em função da distância ao núcleo. Utilizamos estes parâmetros para testar a consistência do modelo proposto. Por fim realizase o cálculo de balanço de fótons e estuda-se a natureza do contínuo infravermelho (IR) médio e distante - comparando-se a luminosidade observada no IR, calculada a partir dos fluxos IRAS, com a luminosidade predita para um tóro que envolve a fonte modelada e re-emite a radiação incidente no infravermelho.

Contribución al cultivo de los peces chilenos "Galaxias maculatus" (Jenyns, 1842) y "Genypterus chilensis" (Guichenot, 1848)

Programa de doctorado: Acuicultura: producción controlada de animales acuáticos.

X-Ray studies of the physics of matter around super-massive black-holes in nearby Seyfert galaxies

Seyfert galaxies are the closest active galactic nuclei. As such, we can use them to test the physical properties of the entire class of objects. To investigate their general properties, I took advantage of different methods of data analysis. In particular I used three different samples of objects, that, despite frequent overlaps, have been chosen to best tackle different topics: the heterogeneous BeppoS AX sample was thought to be optimized to test the average hard X-ray (E above 10 keV) properties of nearby Seyfert galaxies; the X-CfA was thought the be optimized to compare the properties of low-luminosity sources to the ones of higher luminosity and, thus, it was also used to test the emission mechanism models; finally, the XMM–Newton sample was extracted from the X-CfA sample so as to ensure a truly unbiased and well defined sample of objects to define the average properties of Seyfert galaxies. Taking advantage of the broad-band coverage of the BeppoS AX MECS and PDS instruments (between ~2-100 keV), I infer the average X-ray spectral propertiesof nearby Seyfert galaxies and in particular the photon index (~1.8), the high-energy cut-off (~290 keV), and the relative amount of cold reflection (~1.0). Moreover the unified scheme for active galactic nuclei was positively tested. The distribution of isotropic indicators used here (photon index, relative amount of reflection, high-energy cut-off and narrow FeK energy centroid) are similar in type I and type II objects while the absorbing column and the iron line equivalent width significantly differ between the two classes of sources with type II objects displaying larger absorbing columns. Taking advantage of the XMM–Newton and X–CfA samples I also deduced from measurements that 30 to 50% of type II Seyfert galaxies are Compton thick. Confirming previous results, the narrow FeK line is consistent, in Seyfert 2 galaxies, with being produced in the same matter responsible for the observed obscuration. These results support the basic picture of the unified model. Moreover, the presence of a X-ray Baldwin effect in type I sources has been measured using for the first time the 20-100 keV luminosity (EW proportional to L(20-100)^(−0.22±0.05)). This finding suggests that the torus covering factor may be a function of source luminosity, thereby suggesting a refinement of the baseline version of the unifed model itself. Using the BeppoSAX sample, it has been also recorded a possible correlation between the photon index and the amount of cold reflection in both type I and II sources. At a first glance this confirms the thermal Comptonization as the most likely origin of the high energy emission for the active galactic nuclei. This relation, in fact, naturally emerges supposing that the accretion disk penetrates, depending to the accretion rate, the central corona at different depths (Merloni et al. 2006): the higher accreting systems hosting disks down to the last stable orbit while the lower accreting systems hosting truncated disks. On the contrary, the study of the well defined X–C f A sample of Seyfert galaxies has proved that the intrinsic X-ray luminosity of nearby Seyfert galaxies can span values between 10^(38−43) erg s^−1, i.e. covering a huge range of accretion rates. The less efficient systems have been supposed to host ADAF systems without accretion disk. However, the study of the X–CfA sample has also proved the existence of correlations between optical emission lines and X-ray luminosity in the entire range of L_(X) covered by the sample. These relations are similar to the ones obtained if high-L objects are considered. Thus the emission mechanism must be similar in luminous and weak systems. A possible scenario to reconcile these somehow opposite indications is assuming that the ADAF and the two phase mechanism co-exist with different relative importance moving from low-to-high accretion systems (as suggested by the Gamma vs. R relation). The present data require that no abrupt transition between the two regimes is present. As mentioned above, the possible presence of an accretion disk has been tested using samples of nearby Seyfert galaxies. Here, to deeply investigate the flow patterns close to super-massive black-holes, three case study objects for which enough counts statistics is available have been analysed using deep X-ray observations taken with XMM–Newton. The obtained results have shown that the accretion flow can significantly differ between the objects when it is analyzed with the appropriate detail. For instance the accretion disk is well established down to the last stable orbit in a Kerr system for IRAS 13197-1627 where strong light bending effect have been measured. The accretion disk seems to be formed spiraling in the inner ~10-30 gravitational radii in NGC 3783 where time dependent and recursive modulation have been measured both in the continuum emission and in the broad emission line component. Finally, the accretion disk seems to be only weakly detectable in rk 509, with its weak broad emission line component. Finally, blueshifted resonant absorption lines have been detected in all three objects. This seems to demonstrate that, around super-massive black-holes, there is matter which is not confined in the accretion disk and moves along the line of sight with velocities as large as v~0.01-0.4c (whre c is the speed of light). Wether this matter forms winds or blobs is still matter of debate together with the assessment of the real statistical significance of the measured absorption lines. Nonetheless, if confirmed, these phenomena are of outstanding interest because they offer new potential probes for the dynamics of the innermost regions of accretion flows, to tackle the formation of ejecta/jets and to place constraints on the rate of kinetic energy injected by AGNs into the ISM and IGM. Future high energy missions (such as the planned Simbol-X and IXO) will likely allow an exciting step forward in our understanding of the flow dynamics around black holes and the formation of the highest velocity outflows.