Una galaxia infrarroja brillante ( eng. Galaxia infrarroja luminosa , LIRG ) es una galaxia con una luminosidad superior a 10 11 luminosidades del Sol. Estas galaxias son más comunes que las galaxias con estallido estelar , las galaxias Seyfert y los cuásares de luminosidad comparable. Las galaxias infrarrojas producen más radiación en el infrarrojo que en otras longitudes de onda.
Las galaxias con luminosidades superiores a 10 12 luminosidades del Sol se denominan galaxias infrarrojas ultraluminosas ( ULIRG ) . Muchas galaxias infrarrojas brillantes muestran signos de interacción y destrucción. La tasa de formación de estrellas puede alcanzar las 100 estrellas por año, mientras que nuestra galaxia produce un promedio de una estrella por año.
Incluso las galaxias más brillantes se denominan galaxias infrarrojas hiperluminosas ( HLIRG ) .
Las galaxias de este tipo con la luminosidad más alta se denominan galaxias infrarrojas extremadamente brillantes ( del inglés extremadamente luminosas galaxias infrarrojas , ELIRG ).
Las galaxias infrarrojas aparecen como galaxias espirales individuales ricas en gas cuya radiación infrarroja es producida principalmente por la formación estelar. [1] Sin embargo, la luminosidad de algunas galaxias es creada principalmente por el núcleo galáctico activo (AGN). Dichos AGN están ubicados en regiones compactas en los centros de la galaxia y tienen una mayor luminosidad. La radiación AGN se observa en los rangos del espectro de radio, infrarrojo, visible, ultravioleta, rayos X y gamma. Galaxias similares fueron descubiertas en 1983 durante las observaciones del telescopio IRAS . En algunos casos, la luminosidad de las galaxias infrarrojas brillantes puede resultar de la presencia tanto de formación estelar activa como de AGN. [2]
Las galaxias infrarrojas brillantes irradian la mayor parte de su energía en la parte infrarroja del espectro, que no es visible a simple vista. La energía radiada total es comparable a la energía de los cuásares, que anteriormente se consideraban los objetos de mayor energía del Universo. [3]
La razón por la que es muy difícil detectar la radiación en la parte visible del espectro de estas galaxias es que son ricas en gas, que absorbe la radiación en la parte visible del espectro y la reemite en el infrarrojo. Una gran proporción de galaxias infrarrojas brillantes tienen un agujero negro activo en su región central. Las galaxias similares se encuentran en regiones más densamente pobladas del universo en comparación con las galaxias ordinarias.
Es probable que las galaxias infrarrojas brillantes puedan volverse ultraluminosas con el tiempo. Modelar esta transición sigue siendo difícil. La investigación muestra que es más probable que las galaxias infrarrojas ultraluminosas contengan núcleos activos que las galaxias infrarrojas brillantes. [5]
Según un estudio, una galaxia infrarroja ultraluminosa es solo una de las etapas evolutivas de una fusión de galaxias . Dos o más galaxias espirales se fusionan, posiblemente formando una galaxia infrarroja brillante. En una etapa posterior de la fusión, hay una transición a una galaxia infrarroja ultrabrillante. Luego se convierte en un cuásar, y finalmente se convierte en una galaxia elíptica . [3] La confirmación de este escenario es el hecho de que las estrellas en las galaxias elípticas son más antiguas que en las primeras etapas del escenario.
La galaxia infrarroja extremadamente brillante WISE J224607.57-052635.0 con una luminosidad de 349 × 10 12 luminosidades solares, en mayo de 2015 era la galaxia con la luminosidad más alta entre todas las galaxias conocidas. Este objeto pertenece a una nueva clase de galaxias descubiertas por WISE : galaxias infrarrojas extremadamente brillantes.
La radiación de WISE J224607.57-052635.0 viajó 12.500 millones de años antes que nosotros.
Hay tres razones por las que los agujeros negros en galaxias infrarrojas extremadamente brillantes pueden ser extremadamente masivos. Primero, los agujeros negros originales pueden ser más grandes de lo que se creía posible. En segundo lugar, se puede violar el límite de luminosidad de Eddington . Cuando el gas cae en un agujero negro y se calienta, se emite radiación. La presión de radiación empuja el gas hacia afuera, lo que limita la velocidad a la que el agujero negro absorbe el gas. Si se supera el límite de Eddington, entonces, en teoría, el agujero negro puede crecer en tamaño con relativa rapidez. Ya se han observado agujeros negros que han violado este límite. En tercer lugar, si el agujero negro no gira muy rápido, entonces puede absorber materia a un ritmo más rápido.
Hasta la fecha se han descubierto más de 20 galaxias infrarrojas extremadamente brillantes. [6] [7]
El telescopio IRAS creó el primer estudio del cielo en el rango infrarrojo lejano en 1983. El sondeo encontró decenas de miles de galaxias, muchas de las cuales no se habían encontrado en sondeos anteriores. Según IRAS, los científicos pudieron determinar la luminosidad de los objetos observados. Durante la misión, que duró 10 meses, se descubrieron unas 250.000 fuentes de infrarrojos.
El estudio LIRG de todo el cielo de los grandes observatorios (GOALS) es un estudio de longitudes de onda múltiples de galaxias infrarrojas brillantes [8] que incluye observaciones de los grandes observatorios y otros telescopios espaciales y terrestres. Para las 200 galaxias infrarrojas más brillantes en la parte cercana del Universo, las observaciones se obtuvieron con los telescopios Spitzer , Hubble , Chandra y Galex . [9] Se han identificado unas 180 galaxias infrarrojas brillantes y 20 ultraluminosas. Las galaxias estudiadas incluyen ejemplos de todos los tipos de núcleos galácticos (dos tipos de núcleos galácticos activos, LINER , regiones de estallido estelar) y varias etapas de interacción (fusiones grandes y pequeñas, galaxias aisladas).
Algunos ejemplos de galaxias infrarrojas brillantes.
| Galaxia | Tipo de | Luminosidad | Constelación | REAL ACADEMIA DE BELLAS ARTES | DIC | notas | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SABIO J224607.57-052635.0 | ELIRG | 22h 46m 07.57s _ _ _ | −05° 26′ 35.0″ | Descubierta en 2015, en mayo de 2015 era la galaxia más brillante conocida. | [diez] | ||
| II Zw 96 | LIRG | un par de galaxias en proceso de fusión | |||||
| NGC 6240 | ULIRG | ofiuco | galaxia infrarroja cercana estudiada en detalle | ||||
| arp 220 | ULIRG | galaxia infrarroja ultraluminosa más cercana, continúa la fusión de dos galaxias |
WISE J224607.57-052635.0 representado por un artista. [11] [12]
Galaxia América del Sur [13]
2MASXJ05210136-2521450 . [catorce]
Galaxia infrarroja ultrabrillante IRAS 19297-0406
Galaxia infrarroja brillante MCG-03-04-014 [16]
| galaxias | |
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| Tipos |
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| Estructura | |
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| Fenómenos y procesos | |
| Liza | |