Estudio de la variabilidad del núcleo galáctico activo eso 362-g18 en las bandas óptica y de rayos xescalas de tiempo desde días a años

Resumen

El modelo unificado (UM) de los núcleos galácticos activos (AGN), establecido hace 30 años, se fundamenta en la existencia de una estructura toroidal, compuesta por gas y polvo, capaz de absorber la emisión central del AGN y que rodea el agujero negro supermasivo (SMBH) y el disco de acreción. Así, la complicada taxonomía de estos objetos simplemente refleja diferentes ángulos de visión de una geometría con simetría axial. En los AGNs tipo 1 se tienen una visión directa del material próximo al SMBH, por lo tanto vemos líneas anchas de emisión en los espectros ópticos/UV. En los AGNs tipo 2 el toro bloquea la visión del núcleo y la líneas anchas desaparecen. Este esquema se consolidó con el descubrimiento de líneas anchas polarizadas (PBLs) en AGNs tipo 2, lo que confirma una naturaleza común entre ambos tipos de objetos. Actualmente las observaciones no concuerdan con las predicciones. El UM establece un toro homogéneo e uniforme, sin embargo, a partir de diversos estudios (sobre todo en el infrarrojo) se obtienen pruebas de que esta estructura no es uniforme sino grumosa. El principal objetivo de esta tesis es avalar la necesidad de un toroide más complejo desde las bandas óptica y de rayos X, estudiando la variabilidad de absorción de la galaxia Seyfert: ESO~362-G18. Esta fuente merece toda nuestra atención debido a su intrigante comportamiento: usualmente se clasifica como Seyfert tipo 1, sin embargo, se ha recuperado un espectro tipo 2 del catálogo 6dFGS. Los AGNs clasificables en ambos tipos representan una violación del UM y constituyen una prueba más de que un modelo dependiente en exclusiva de la inclinación es insuficiente. Con el fin de profundizar en la naturaleza de estos objetos clave y poco frecuentes, decidimos emprender un estudio multi-longitud de onda de ESO 362-G18 que nos permitiese obtener diferentes visiones complementarias. Comenzamos con un seguimiento multi-época en rayos X con distintos observatorios para determinar sus cambios espectrales y de flujo en distintas escalas temporales (9 observaciones a lo largo de 4 años y 2 meses). Detectamos reflexión relativista con un espín del SMBH de 0.92 al 99\% de nivel de confianza (rotación máxima) así como un tamaño de la región emisora de rayos de X menor de 50 radios gravitaciones. Además obtuvimos una inclinación relativamente alta, 53º, por lo que lo más probable es que nuestra LOS esté interceptando la parte superior del toro, de modo que su supuesta grumosidad podría explicar los cambios de estado de ESO 362-G18. De hecho, obtenemos que una de las observaciones es absorbida por una una nube perteneciente al toro que cubre por completo la fuente. Otro seguimiento de la fuente con el satélite Swift mucho más detallado, 36 observaciones en 2 meses, nos brindó la oportunidad de monitorizar un eclipse casi en su totalidad y establecer con mayor precisión las propiedades de la nube absorbente, al mismo tiempo que pudimos corroborar nuestra interpretación relativista de este AGN. Nuestro estudio prosigue en la banda óptica analizando 4 espectros de baja resolución, dos de ellos mostrando líneas anchas, y dos donde esas líneas anchas desaparecen. Este segundo espectro sin líneas anchas confirma una galaxia Seyfert que cambia de estado. Los tiempos de escala sugieren que efectivamente es la grumosidad del toro la responsable de las alteraciones en los espectros ópticos. Por ello, nos propusimos iniciar un profundo análisis en luz polarizada, que nunca antes se había llevado a cabo en un AGN de esta peculiar clase, a pesar del potencial de esta técnica para entender la geometría de las distribuciones de gas y polvo presentes alrededor del núcleo. Finalmente, como un análisis independiente y paralelo a ESO~362-G18 que continúa en desarrollo, nos proponemos investigar las capacidades de la herramienta matemática Principal Component Analysis para determinar componentes espectrales de AGNs a través un método que no requiera aplicar modelos establecidos.