Variabilidad rápida de radiofuentes extragalácticas australes

Abstract

Hacia fines de 1962 Maarten Schmidt se percató, es de suponer que no sin cierto asombro, del hecho de que las extrañas Eneas de emisión de la fuente de aspecto estelar llamada 3C273 correspondían a Eneas producidas por elementos normales, pero enormemente desplazadas hacia el extremo rojo del espectro. El objeto que las producía, considerado hasta entonces como una radio-estreUa, debía estar alejándose de nosotros a una velocidad de 45.000 km s-1. Dado que velocidades tan altas son imposibles dentro de la Galaxia, 3C273 debía ser un objeto extragaláctico. Y si su velocidad era el resultado de la expansión cosmológica del universo entonces su distancia a nosotros sería del orden de 900 Mpc, tanto como la de las galaxias más lejanas conocidas en ese tiempo. A esa distancia, la luminosidad aparente del objeto impEcaba que debía estar emitiendo ~ 1046 erg s-1, sólo en la banda óptica. En pocos meses se identificaron decenas de otras fuentes de apariencia cuasi-estelar con enormes corrimientos al rojo en sus espectros, entre efias 3C48, a una distancia estimada del orden de los 2000 Mpc. Revisando archivos astronómicos se vió que algunas de estas fuentes, tenidas hasta entonces por estrellas, habían variado sus luminosidades significativamente en escalas de tiempo de meses, lo cual implicaba que al menos una parte importante de su emisión era producida en una región extremadamente pequeña, de menos de una cienmilésima del radio de la Galaxia. Para 1963 parecía claro que los “quasars”, como se Uamó a este tipo de objetos, eran fuentes extragalácticas de un tipo hasta entonces desconocido: fuentes capaces de generar más de mil veces la energía de toda una galaxia en una región menor que la separación media entre dos estrellas. En los 20 años siguientes nuestro conocimiento de los quasars aumentó notablemente. Se los pasó a considerar miembros de una clase mayor de objetos, los Núcleos Galácticos Activos, y se desarrollaron muchos modelos para exphcar el origen de su emisión, las características de sus espectros, la naturaleza de su variabiEdad sobre escalas de tiempo de meses o años, y muchos otros aspectos. Las cosas parecían volver a acomodarse dentro de nuestros esquemas conceptuales. Como suele suceder, la realidad resultó más extraordianaria que nuestras ideas. Dos hechos provocarían la revisión del marco teórico elaborado durante 20 años. A mediados de los años 1980 se descubrió que cierto tipo de Núcleos Activos presentaban variabilidad en longitudes de onda centimétricas sobre escalas temporales de días o incluso de horas. La variabiEdad en el óptico de estos objetos, que pasaron a Uamarse “blazars”, podía ocurrir sobre lapsos de minutos. Las temperaturas de brillo derivadas a partir de estas variaciones para la región de emisión en los objetos superaba fácilmente los 10<SUP>18</SUP> K. Nada, excepto el Big-Bang, parece ser capaz de producir temperaturas de ese orden, mucho menos los plasmas sincrotrónicos que se creía daban lugar a la emisión. El segundo hecho que golpeó nuestros esquemas conceptuales fue el descubrimiento, a principios de los años 1990, de que algunos de estos objetos emitían la mayor parte de su energía en rayos ɣ. El Compton Gamma Ray Observatory, lanzado en 1991 por la NASA, ha aportado pruebas contundentes en este sentido, que obligan a reconsiderar nuestras ideas básicas acerca de los blazars y los Núcleos Activos en general. Esta Tesis está dedicada al estudio del primero de los dos problemas señalados. Las investigaciones que en ella se describen comenzaron a realizarse simultáneamente con los primeros anuncios de la llamada variabilidad “intraday”, hacia fines de 1989. El objetivo de estas investigaciones fue aportar nueva evidencia observacional acerca del fenómeno, y contribuir, a partir de su análisis, al esclarecimiento teórico del mismo.