Galaxias y AGNs

 

El objetivo fundamental de las actividades científicas del grupo es comprender como evolucionan las galaxias a lo largo de la historia cósmica. En particular   saber cuándo y cómo se forman estrellas en galaxias, cuándo y como crecen agujeros negros supermasivos que habitan en su centro y cuál es la relación    entre ambos procesos, conocida como feedback. Estos estudios abarcan desde el Universo local hasta las primeras y más distantes galaxias que se formaron, pero con mayor énfasis en la época de mayor actividad, tanto en formación estelar como en crecimiento de agujeros negros supermasivos, cuando el Universo tenía entre el 20% y el 50% de su edad actual.

Para ello, el grupo utiliza observaciones astronómicas a lo largo de todo el espectro electromagnético, desde radio, incluyendo infrarrojo, óptico yrayos X. El acceso competitivo a los más importantes observatorios astronómicos en tierra (VLT y ALMA en ESO, IRAM, VLA/Jansky, Effelsberg, EVN, GTC, ORM, CAHA, etc.) y el espacio (XMM-­‐Newton, Spitzer, Herschel) constituye en sí mismo un objetivo fundamental para el grupo, ya que de ello dependen en gran medida los avances científicos que se consigan.

En el plano de las grandes infraestructuras en astronomia así como la instrumentación astronómica avanzada asociada a los mismos, el grupo tiene como objetivo participar en posiciones de liderazgo en los proyectos más competitivos del ámbito español, europeo y mundial. La participación en equipos científicos, el desarrollo de software para  procesado de datos y el desarrollo de nuevos sensores para detección de rayos X junto a otros centros del CSIC son áreas en   las que el grupo ha acumulado experiencia y su promoción constituye un objetivo estratégico. Investigadores del grupo tienen un importante papel en futuras misiones  espaciales como JWST (NASA/ESA) o Athena+ (ESA), y en observatorios en tierra como GTC, OAJ y ESO.

 

Las principales líneas de investigación seguidas por el grupo son las siguientes:

 

Cartografiados extragalácticos:

Estudio de varios aspectos relacionados con la evolución de las galaxias en el Universo. Para ello se realizan observaciones de grandes zonas del cielo en varias longitudes de onda  para recopilar la mayor información posible del mayor número posible de galaxias. En esta línea de investigación trabajamos tanto en la definición de cartografiados concretos como en la explotación de cartografiados ya existentes y el desarrollo de herramientas de búsqueda y análisis.Los objetivos científicos que persigue incluyen: estudio de la historia de la formación estelar en el Universo; censo de poblaciones de galaxias tales como starbursts, galaxias enanas, galaxias activas, cuásares, etc.; identificación de galaxias/cuásares lejanos; evolución de la metalicidad; física de cuásares con líneas anchas de absorción (BALs).Actualmente estamos involucrados en los siguientes cartografiados:

OTELO

ALHAMBRA

J-PAS

Instrumentación astronómica para grandes telescopios

OSIRIS en el GTC

OPTIMOS/EVE en el E-ELT

 

ATHENA: Una misión para entender el Universo caliente y energético.

 

Casi la mitad de la materia ordinaria en el Universo se encuentra a más de un millón de grados de temperatura, formando grandes estructuras cósmicas. Existe una relación íntima entre esta componente y la energía depositada en gran escala por los agujeros negros gigantes durante su crecimiento.El Universo caliente y energético es el tema seleccionado por la ESA para la próximamisión grande (L2) con lanzamiento en 2028 dentro del programa Cosmic Vision, cuyo nombre es Athena. Miembros del grupo participan en el "Grupo de Coordinación" de Athena así como en el equipo científico que ha diseñado esta propuesta.

 

La propuesta de misión ATHENA incluye entre sus instrumentos un calorímetro criogénico (X-IFU) basado en tecnología TES (Transition Edge Sensor) para la detección de rayos X. Como parte de la colaboración para el desarrollo de este instrumento, el grupo está trabajando en el diseño del software para la detección y cualificación de los pulsos generados por la absorción de los fotones de rayos X en el detector así como para la caracterización del instrumento.

 

ARCHES (Astronomical Resource Cross-matching for High Energy Studies)

 

Este proyecto se enmarca dentro de las actividades del grupo, engarzando nuestra implicación en el observatorio XMM-Newton y sus catálogos de fuentes con nuestros interés en astronomía multi-longitud de onda, principalmente en las propiedades de los núcleos galácticos activos. En concreto, se trata de colaborar en el desarrollo de una herramienta sofisticada para identificar la misma fuente astronómica en diversos catálogos a distintas longitudes de onda, construyendo su distribución espectral de energía en todo el espectro electromagnético de manera automática, para luego estudiar su naturaleza física. En particular, nosotros vamos a liderar la explotación científica exploratoria sobre núcleos galácticos activos dentro de este proyecto.

 

Entre nuestras actividades para entender mejor la interacción entre el crecimiento de los agujeros negros supermasivos y de las galaxias que los albergan se encuentra el estudio de una muestra de cuásares de líneas anchas luminosos en rayos X (y por tanto todavía alimentando su agujero negro central abundantemente) y también luminosos en el infrarrojo lejano (lo que indica una activa formación estelar y una galaxia anfitriona en crecimiento). Estos objetos además presentan indicios de sobredensidades de galaxias submilimétricas (también formando estrellas masivamente) en sus entornos, lo que situaría estos cuásares en el centro de estructuras en crecimiento en el Universo primitivo. En colaboración con investigadores del Mullard Space Science Laboratory (University College London, Reino Unido) y en el Centre for Astrophysics Research (University of Hertfordshire, Reino Unido) estamos observando y analizando estos objetos y sus entornos en todo el espectro electromagnético (desde los rayos X hasta la ondas de radio) para entender su naturaleza y situarlos en el intensamente debatido panorama de la co-evolución de las galaxias y sus núcleos activos.

 

BUXS (Bright Ultra-hard XMM-Newton Survey): Crecimiento de los agujeros negros oscurecidos en el Universo z<1

 

El muestreo BUXS, en el que colaboran investigadores de la Universidad de Leicester (Reino Unido) y del Osservatorio Astronomico di Brera (Italia), tiene como objetivo principal la determinación de la función de luminosidad en rayos X de los Núcleos Galacticos Activos, o AGNs, clasificados ópticamente como de tipo 1 y tipo 2 y su evolución cosmológica a z<1. BUXS es un muestreo de AGN brillantes en rayos X realizado a las energías más altas alcanzables con la instrumentación de XMM-Newton (4.5-10 keV). BUXS incluye 258 AGN detectados en un área de cielo de más de 44 grados cuadrados, de los cuales el 98% ya han sido indentificados a través de observaciones espectroscópicas en el rango óptico. BUXS se ha utilizado para definir una técnica de selección eficiente y robusta de AGN luminosos en el infrarrojo utilizando datos del muestreo WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) y actualmente se está utilizando para determinar las propiedades de emisión del polvo que rodea la región nuclear de los AGN.

 

Una exploración en el IR medio de AGN usando CanariCam en el GTC

 

Estamos realizando una exploración en el infrarrojo medio de AGN locales usando el instrumento CanariCam en el Gran Telescopio Canarias (GTC). Las observaciones incluyen imágenes en 8.7micras y espectroscopía en 8-13micras con resoluciones angulares de 0.3-0.6segundos de arco. La muestra contiene 100 AGN cubriendo aproximadamente 6 órdenes de magnitud en luminosidad del aGN e incluye AGN de baja luminosidad, Seyferts, cuásares, radio galaxias y (U)LIRGs. Los objetivos fundamentales de este proyecto son: (1) Determinar si las propiedades del toro de gas y polvo del Modelo Unificado de AGN cambian con la luminosidad y tipo de AGN (2) Estudiar la formación estelar y oscurecimiento nuclear en AGN y (3) explorar el papel del toro en AGN de baja luminosidad

 

 

Publicaciones del grupo (enlace externo)

 

 

 

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