Los espectros ópticos de las galaxias

El descubrimiento de las galaxias activas fue posible gracias, en parte, a la espectroscopía óptica. Los primeros estudios espectroscópicos fueron aquéllos de Humason, en 1936, Humason, Mayall y Sandage en 1956 y Morgan y Mayall, en 1957. A partir de sus espectros, concluímos que el centro de galaxias normales de tipo temprano, con tipos Hubble E, Sa y Sb, está compuesto, generalmente, por estrellas relativamente frías, mientras que el centro de espirales de tipo tardío, Sc, está dominado por estrellas calientes.

(a)

(b)
Figura 7. 1: a) Espectros típicos de estrellas de tipo temprano; b) y tipo tardío (Kennicutt 1992 ApJS, 79, 255; K1992)

Los espectros de las galaxias E y S0 son similares, mostrando líneas de absorción típicas de estrellas gigantes rojas. Ocasionalmente podemos observar líneas de emisión relacionadas con el bajo nivel de excitación del oxígeno ([OII] 3727) y nitrógeno ([NII] 6583).

Figura 7.2: Espectros ópticos de galaxias de tipo temprano (K1992)

A lo largo de la secuencia Sa-Sab-Sb-Sbc-Sc, las líneas de emisión se incrementan en número e intensidad. Las más intensas de estas líneas son las del hidrógeno ( 6563, 4861), oxígeno ([OIII] 4959, 5007) y azufre ([SII] 6716, 6731). Estos espectros son típicos de regiones HII , donde el medio interestelar (ISM) es ionizado por estrellas jóvenes y masivas. Los espectros de galaxias irregulares están dominados por estas estrellas.

Figura 7.3: Espectros de galaxias de tipo intermedio. (K1992)

 

Figura 7.4: Espectros de galaxias de tipo tardío. (K1992)

Las características de los espectros ópticos de las galaxias normales son:

  • E a Sb: espectros notoriamente similares; el progreso a lo largo de los tipo Hubble es lento.
  • Sc y posteriores: alta variación en tipos espectrales probablemente relacionado con características diferentes de formación estelar.
  • La variación más importante observada es en la intensidad de las líneas de Balmer, que se correlaciona con la variación de la tasa de formación estelar (SFR) a lo largo de la secuencia de Hubble.

Veremos ahora que las galaxias activas tienen espectros ópticos muy diferentes.