Crean un código que facilita la generación de modelos más precisos de galaxias activas
Joven astrónoma del CATA logró avanzar el modelamiento de información que va, desde el espectro de radio hasta los rayos X, para analizar con más precisión galaxias y agujeros negros supermasivos.
La investigadora Laura Martínez-Ramírez logró desarrollar una versión evolucionada de un código ya existente, el que denominó AGNFITTER-RX. Se trata de una herramienta avanzada para modelar la distribución espectral de energía de galaxias activas (AGN), cubriendo desde el espectro de radio hasta los rayos X. Este modelo incluye componentes clave de los núcleos activos de galaxias, como el disco de acreción, el toro de polvo caliente, los chorros relativistas y la corona caliente. También considera la contribución de las galaxias anfitrionas, como las poblaciones estelares y el polvo frío.
Este nuevo código permite desentrañar las propiedades físicas de los AGN y sus galaxias anfitrionas, como la masa de los agujeros negros supermasivos, las tasas de formación estelar y los ángulos de inclinación de los toros. Esto tiene aplicaciones en estudios de evolución de galaxias, retroalimentación de agujeros negros y los procesos físicos que producen radiación en diferentes longitudes de onda. La herramienta es crucial para futuras investigaciones con datos de observatorios avanzados como el Telescopio Espacial James Webb (JWST) y el Square Kilometre Array (SKA).
Esto se basó en el análisis de 36 galaxias activas cercanas, con una compilación de hasta 49 datos fotométricos por objeto, provenientes de diferentes telescopios.
Laura Martínez-Ramírez es astrónoma Adscrita del Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines, CATA, y estudiante de doctorado de la Universidad Católica, la Universidad de Heidelberg y el Max-Planck-Institut für Astronomie. También contó con la colaboración del Investigador Adjunto del CATA, Franz Bauer, también docente de la Universidad Católica.
AGNFITTER-RX integra modelos teóricos y semiempíricos de vanguardia y utiliza métodos bayesianos para explorar espacios de parámetros complejos. El código permite personalizar modelos y filtros para adaptarse a diversos objetivos científicos y disponibilidad de datos. Además, ofrece flexibilidad para incluir nuevas observaciones en las bandas de radio y rayos X, lo que tradicionalmente ha sido un desafío en este campo.
“La importancia de que este código sea fotométrico apunta a que es un factor que se libera rápidamente en los catálogos públicos y hace que sea más fácil conseguir, porque los espectros ya son un poco más complicados y requieren instrumentos más costosos. Si alguien quisiera iniciar un proyecto nuevo, simplemente necesita recopilar datos fotométricos de diferentes surveys, crear su catálogo de los objetos que desea estudiar, utilizar mi código y obtener estimaciones físicas de algunas propiedades”, explicó Laura Martínez-Ramírez.
En este sentido, la astrónoma del CATA agregó que incluyeron en el código diferentes modelos que están motivados por observaciones y que permitieron evidenciar la relevancia de las líneas de emisión en la calidad del ajuste y la información que se obtiene.
“Nuestros modelos encuentran o estiman una masa del agujero negro que es comparable con estimaciones basadas en espectros que son mucho más precisos y encontramos que los valores son comparables en la mayoría de los objetos. Así, por ejemplo, si encontramos un objeto interesante y no tenemos la capacidad de obtener un espectro rápido, podríamos utilizar mi código para hacer una estimación de cuánto podría ser la masa del agujero negro y, después si se puede obtener el espectro, comparar. Pero, al menos, como una primera estimación es muy bueno”, detalló Laura.
En cuanto al aporte del CATA en el proceso, la astrónoma resaltó que fue muy relevante, ya que le permitió acceder a una gran comunidad de científicos con quienes compartir sus resultados, tener un debate y lograr una retroalimentación que la orientó hacia dónde dirigir la investigación.
Además, el estudio demostró que los modelos de toros clumpy con vientos polares (como CAT3D) y los discos de acreción con características de líneas de emisión mejoran significativamente la calidad de los ajustes. Sin embargo, persisten desafíos para modelar ciertas bandas como el infrarrojo cercano.
La herramienta es de acceso público, disponible en Python, y está diseñada para integrarse con futuras encuestas fotométricas avanzadas.
Asimismo, el estudio, que forma parte de la primera parte de la tesis de doctorado de Laura Martínez-Ramírez, salió publicada como paper en Astronomy & Astrophysics.
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