A study of the near-ultraviolet emission in seyfert nuclei

Resumen

Esta memoria de tesis doctoral recoge nuestro trabajo sobre una muestra de galaxias con actividad nuclear de tipo Seyfert, en el que abordamos el estudio de la coexistencia de un ob jeto compacto supermasivo central y la formación estelar circumnuclear desde varios puntos de vista. Los núcleos activos de tipo Seyfert se encuentran entre los fenómenos más energéticos del universo local. En el modelo generalmente aceptado se explica este fenómeno como la caída de material en un disco de acrecimiento en torno a un objeto compacto supermasivo, probablemente un agujero negro de masa entre un millón y mil millones de veces la del Sol, con la consiguiente transformación de parte de la energía potencial gravitatoria en radiación. En este proceso el agujero negro está ganando masa y por lo tanto creciendo. Pero esto no sería más que una etapa en la vida de las galaxias, ya que actualmente se piensa que la mayoría de las galaxias a partir de un cierto tamaño, si no todas, tienen en su centro un objeto masivo, que vendría en la forma de un agujero negro para las más masivas, o un cúmulo compacto de estrellas en las menores. Además se ha descubierto recientemente que las propiedades del objeto central se correlacionan con otras propiedades del bulbo galáctico que lo contiene. Esto hace probable una relación entre elementos a escalas físicas muy distintas, cuya posible causalidad está por determinar. Por otro lado, una serie de trabajos avalan la presencia de fenómenos de formación estelar violenta en las regiones circumnucleares de galaxias activas de diversos tipos. Ya que la formación estelar es uno de los principales procesos por los que crecen los bulbos galácticos, los objetos en los que ambos procesos se den a la vez son laboratorios perfectos para estudiar la posible conexión entre el crecimiento del bulbo y del objeto compacto central. Nuestra aproximación a este problema ha sido construir una muestra de 75 galaxias Seyfert que hemos estudiado con el Telescopio Espacial Hubble, lo que nos ha proporcionado una sensibilidad y una resolución extraordinarias, eligiendo la banda del ultravioleta cercano como base. Estos datos han sido complementados con imágenes ópticas y en infrarrojo cercano, también del Telescopio Espacial, y constituyen un atlas pancromático de referencia para las regiones nucleares de este tipo de objetos. El trabajo presentado en esta tesis se estructura en tres partes. En una primera presentamos el atlas de la muestra y realizamos su estudio morfológico y fotométrico, comparando los resultados entre tipos de actividad, identificando la población de cúmulos estelares y determinando la fracción de la emisión total que se puede atribuir a estos. En una segunda parte seleccionamos una submuestra para la cual poseemos imágenes en banda estrecha ([OIII]¿¿5007), y nos centramos en la componente de luz difusa en el ultravioleta cercano. Para cada objeto, con una combinación de cálculos teóricos y medidas experimentales, intentamos determinar la contribución de cada posible componente a esta emisión extendida. Finalmente, en una tercera parte nos centramos en la componente de emisión compacta. Eligiendo como ejemplo la galaxia NGC 5135 desarrollamos y optimizamos una metodología para el estudio de la población de cúmulos estelares en este tipo de objetos, la cual podrá ser usada en una muestra mayor para determinar cómo afecta la proximidad del núcleo activo a la formación y disrupción de los cúmulos. Para terminar hemos añadido una presentación de las líneas de investigación que estamos desarrollando, y que consisten principalmente en la extensión del trabajo a núcleos activos de baja luminosidad.