Inicio

Optical Blazars, Quasar Retardo temporal AGNs Monitoring of Blazars Fuerza de Coriolis Observatorio astrónomico Galería de imágenes 1 Galería de imágenes 2 Galería de imágenes 3 Galería de imágenes 4 Fotos de pilares solares
Direcciones de interés

Mi descubrimiento en AO Tau Mi descubrimiento en AF Cam


adolfodarriba@
observatoriolascasqueras.es




Castellano Ingles
Detección del retardo temporal en los AGNs mediante la desintegración radiactiva

En este estudio, me centraré principalmente en la desintegración radiactiva del Cadmio 109, que se produce a los 463 días. Mi objetivo es detectar si en los diversos AGNs se producen un retardo temporal. Las siguientes curvas de luz de la AAVSO corresponden a 1.000 días de observación. Más abajo, yo expongo el listado de todos los elementos radiactivos dentro de este periodo.

Aunque muestro los tres tipos de explosiones, como yo así lo he definido en mi anterior artículo (es el primer enlace de esta Web), las Explosiones del Tipo III son las más energéticas. Por ello, son las que más se ajustan a las explosiones secundarias con la desintegración de los elementos radiactivos, medidos en su vida media. Como su comportamiento son las menos aleatorias, resulta más sencillo encontrar una pauta de comportamiento entre todos ellos.

Como se aprecia en las siguientes curvas de luz de la AAVSO, en la mayoría de ellos existe un retardo temporal en los AGNs estudiados. El máximo brillo en el óptico es el punto que considero como Explosión Principal, marcado como 0 days. También se observa que el máximo brillo en rayos Gamma se suele producir unos 3 días antes.

El retardo temporal en todas las subclases de AGNs (Blazares, Cuásares, galaxias Seyfert 2, etc) es el mismo. Lo único que es apreciable en sus curvas de luz, es su menor amplitud lumínica. Las explosiones secundarias están directamente relacionadas con la desintegración radiactiva de los diferentes elementos.

Lo que me resulta más difícil es detectar el momento exacto de la explosión principal y las explosiones secundarias. A medida que vaya recopilando más curvas de luz, iré adjuntándolo y reduciendo los errores. Es decir, yo quiero definir más aún la curva de luz y su retardo temporal.

Es por ello, que si el máximo de brillo en el óptico se produce unos días después de la desintegración radiactiva del Cadmio 109, que se produce a los 463 días, entonces se deduce un retardo temporal en el AGN. Realmente, éste es mi objetivo principal de este estudio. Si es así, todos los máximos (líneas rojas) y mínimos (líneas azules) estarán desplazados hacia la derecha en su medida proporción (líneas amarillas y azules discontinuas).

En la gráfica de más abajo se representa teóricamente una curva de luz de una Explosión del Tipo III, con un máximo de brillo muy marcado en los 85 días, tan brillante como la explosión principal. Si realmente el AGN fuera una Explosión del Tipo I, las explosiones secundarias no se detectarían en la mayoría de los casos. Si fuese una Explosión del Tipo II, los máximos en las explosiones secundarias serían más representativos, pero no tendría un máximo en los 85 días.

Las cruces azules corresponden a mis observaciones.







    • Conceptos básicos
    - Los Blazares siguen siendo predecibles. Curvas de luz 1.000 días.

    - Existen tres tipos de explosiones principales. Tipo I, Tipo II y Tipo III.

    - En el momento de una explosión principal, se produce una cascada de elementos estables como radiactivos.

    - Las desintegraciones radiactivas de los diferentes elementos provocan las explosiones secundarias.

    - Dependiendo de lo agudo de las explosiones secundarias, se puede saber cómo es de ancho la región emisora de luz.

    - Como los elementos radiactivos se comportan como relojes atómicos bien definidos medidos en su vida media,
    cuando se produce un retardo en las explosiones secundarias, es un indicativo claro de su retardo temporal.
    Es decir, cada Blazar tiene su propio retardo temporal.

    - En todos los AGNs, la región emisora en el óptico se produce en el disco de acreción.
    Como el cambio de brillo es muy rápido, esto nos indica que la región emisora es realmente pequeña.
    Se aprecia tanto en los Quasar como en las Galáxias Seyfert. En los Blazares es aún más rápido el cambio de brillo,
    simplemente porque el lóbulo que apunta hacia nosotros, está muy focalizado hacia nosotros,
    lo que nos indica que el diámetro aparente es aún menor. Su brillo no puede variar mucho más rápido
    que la distancia que necesita la luz en cruzar la región emisora.
    Es decir, la región emisora no se produce en los lóbulos, si no en el disco de acreción.

    - La anterior deducción viene por el simple hecho que en las explosiones secundarias, de algún modo u otro,
    están cuantificadas en el tiempo. Al producirse un retardo temporal que siempre es proporcional al tiempo trascurrido,
    esto nos indica que el inmenso campo gravitatorio produce el retardo temporal observable.
    De ahí, que cada AGN tenga su propio retardo temporal.
    Simplemente porque la región emisora está realmente cerca del agujero negro central. Es decir, en el disco de acreción.

    - Desconozco cuál es el principio físico de estas explosiones secundarias que están cuantificadas en el tiempo,
    pero yo tengo claro que ello no está producido por la rotación del disco de acreción, ni por su campo magnético,
    ni por la precesión del agujero negro. Tiene que ser por algún mecanismo de la física de partículas
    que genera una reacción en cadena que recorre todo el disco de acreción al instante,
    probablemente sean los elementos radiactivos cuantificados.

    - La luz no se retarda por el simple hecho de que estén los AGNs a enormes distancias o por el efecto Doppler.
    Simplemente se verían su luz más enrojecida. El retardo temporal se ha de producir por algún mecanismo
    de la física de partículas que esté cuantificado.


    • Tipos de explosiones principales
    - Las del Tipo I, suele moverse cerca de su mínimo de brillo, sin que se produzcan grandes variaciones
    al llegar a sus explosiones secundarias, aunque algunas veces se produce algún aumento significativo.
    Su característica más importante es que no se detecta explosiones entre los 60 y 100 días.
    Su trayectoria suele ser plana o incluso descendiendo ligeramente.

    - Las del tipo II, tienen un mayor movimiento dentro de la curva de luz,
    detectando un aumento de brillo a los 75 y 90 días después.

    - Las del Tipo III, son las explosiones más energéticas.
    Se detecta una explosión secundaria a los 85 días, casi tan brillante como la principal.
    Son los más predecibles. Su movimiento dentro de la curva de luz es similar a las del Tipo II.


    • Concepto en los destellos Gamma
    - En rayos Gamma, la explosión principal suele suceder unos 3 a 10 días antes que en el óptico.

    - En las explosiones secundarias suele producirse con el mismo retardo temporal que el óptico
    o unos 8 días más tarde.

    - También puede producirse una explosión Gamma simétrica separado por una o dos semanas.

    - Es posible que la simetría esté producida por la precesión de los dos lóbulos Gamma emisores, al girar.
    De ahí que se produzca el destello Gamma una semana antes o después de su retardo temporal.

    - Resumiendo, el retardo temporal en rayos Gamma, es igual o superior al óptico.


    • Expresión matemática
    Cada Blazar tiene su propio retardo temporal, por lo que le aplico una constante (D).
    En mi modelo teórico de más arriba, la constante podría ser: D=0.011
    Es decir, cuando se produce el máximo brillo a los 463 días (T), su retardo temporal corresponde (Td):

    Td = T x D // Td = 463 x 0.011 // Td = 5 Días
    (El máximo se produciría 5 días más tarde)

    y cuando alcanza los 735 días (T), le corresponde:

    Td = T x D // Td = 735 x 0.011 // Td = 8 Días
    (El máximo se produciría 8 días más tarde)

    Como se aprecia, el retardo temporal (Td) es proporcional al tiempo trascurrido (T).





  • Retardo Temporal. Cadmio 109


    Explosión Tipo I
    Blazar
    BL LAC
    (22 02 43.29139 +42 16 39.9803) z=0.069















    Explosión Tipo I
    Seyfert 1 Galaxy
    3C 390.3
    (18 42 08.9899 +79 46 17.128) z=0.056159













    Explosión Tipo I
    Quasar
    3C 454.3
    (22 53 57.74798 +16 08 53.5611) z=0.859001








    Light curve. NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope









    Explosión Tipo I
    Quasar
    3C 279
    (12 56 11.16657 -05 47 21.5247) z=0.53620






    Light curve. NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope









    Explosión Tipo II
    Blazar
    S5 2007+77
    (20 05 31.004 +77 52 43.27) z=0.342
    The Astronomer’s Telegram. Nº 8635 Burst Gamma ray. 4 Feb 2016








    Light curve. NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope









    Explosión Tipo II
    Seyfert 1 Galaxy
    1RXS J190910.3+665222
    (19 09 10.8964 +66 52 21.373) z=0.191













    Explosión Tipo II
    Blazar
    PKS 0716+71
    (07 21 53.44846 +71 20 36.3634) z=0.300








    Light curve. NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope









    Explosión Tipo II
    Blazar
    OT 081
    (17 51 32.81855 +09 39 00.7288) z=0.322








    Light curve. NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope









    Explosión Tipo II
    Quasar
    S5 1044+71
    (10 48 27.6 +71 43 36) z=1.1500






    Light curve. NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope









    Explosión Tipo III
    Blazar
    S5 1803+78
    (18 00 45.684 +78 28 04.02) z=0.680
    The Astronomer’s Telegram. Nº 7933 Burst Gamma ray. 20 Aug 2015








    Light curve. NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope









    Explosión Tipo III
    Quasar
    PKS 0736+01
    (07 39 18.03390 +01 37 04.6179) z=0.191






    Light curve. NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope









    Explosión Tipo III
    Blazar
    S4 0954+65
    (09 58 47.24510 +65 33 54.8181) z=0.367








    Light curve. NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope









    Explosión Tipo III
    Seyfert 1 Galaxy
    S4 1030+61
    (10 33 51.42726 +60 51 07.3301) z=1.40095






    Light curve. NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope









    Explosión Tipo III
    Blazar
    OJ 287
    (08 54 48.87493 +20 06 30.6410) z=0.306
    The Astronomer’s Telegram. Nº 9489 Burst Gamma ray. 13 Sep 2016










    Light curve. NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope









    Explosión Tipo III
    Blazar
    S2 0109+224
    (01 12 05.82470 +22 44 38.7868) z=0.265













    Explosión Tipo II
    Blazar
    3C 371
    (18 06 50.68065 +69 49 28.1086) z=0.050











    Explosión Tipo I
    Blazar
    PKS 0048-09
    (00 50 41.31738756 -09 29 05.2102688) z=0.635













    Explosión Tipo III
    Blazar
    QSO B0506+056
    (05 09 25.9645434784 +05 41 35.333636817) z=0.3365













    Explosión Tipo I
    Quasar
    S4 1800+44
    (18 01 32.31481 +44 04 21.9004) z=0.663








    Light curve. NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope









    Explosión Tipo III
    Blazar
    1ES 1011+496
    (10 15 04.13980 +49 26 00.7047) z=0.200













    Explosión Tipo II
    Quasar
    4C 28.07
    (02 37 52.40561 +28 48 08.9918) z=1.206











    Explosión Tipo II
    Blazar
    1ES 0806+52.4
    (08 09 49.18673 +52 18 58.2507) z=0.13710













    Explosión Tipo ?
    Blazar
    NSV 19409
    (12 30 14.0894 +25 18 07.136) z=0.135











    Explosión Tipo ?
    Quasar
    PKS 1510-089
    (15 12 50.53292 -09 05 59.8296) z=0.360











    • Conclusiones
    • - Los Blazares tienen un retardo temporal. Esto indica que la luz observada está muy cerca del horizonte de sucesos del agujero negro.

      - Tienen un patrón reconocible. Son predecibles.

      - Las explosiones secundarias corresponden a las desintegraciones radiactivas y están en proporción directa a la intensidad emitida. Al comparar la intensidad de estas explosiones secundarias, podemos conocer su cantidad de elementos pesados.

      - Todos los AGNs tienen sus períodos de máximo y mínimo, iguales. Esto confirma que todos los AGNs son los mismos objetos, vistos desde diferentes perspectivas.

      - Aunque el brillo máximo en diferentes longitudes de onda está relacionado, hay un retraso temporal de unos días con respecto a otros tipos de longitudes de onda detectadas, de modo que la emisión de luz no ocurre exactamente en el mismo lugar. Incluso en la explosión principal, el máximo de brillo en rayos Gamma suele suceder unos 3 días antes que en el óptico.

      - Cuanto mayor es la frecuencia detectada, por ejemplo, en los rayos Gamma con respecto a la óptica, más rápido puede cambiar su luminosidad. Esto indica que la región emisora de rayos Gamma es mucho más pequeña que en el óptico.

      - Al comparar el grado de retardo temporal con otras magnitudes astrofísicas, podríamos descubrir conceptos relacionados.

      - Dependiendo del Blazar, la explosión principal como las explosiones secundarias pueden ser más agudas o achatadas, en las curvas de luz. Podríamos conocer porqué el cono del Jet emisor es más estrecho que otros.



      Tipos de desintegración radiactivos
      Tipo III
      Explosiones secundarias
      (Alrededor 8 días)
      Yodo 131 al Xenón 131 --> Vida media 8,02 días
      Selenio 72 al Astato 72 --> Vida media 8,40 días
      Tulio 167 al Erbio 167 --> Vida media 9,25 días
      Erbio 169 al Tulio 169 --> Vida media 9,40 días
      Actinio 225 al Francio 221 --> Vida media 10,00 días
      Iridio 193 al Iridio 193 --> Vida media 10,5 días
      Bario 140 al Lantano 140 --> Vida media 12,8 días

      (Alrededor 18 días)
      Provocado igual que en las SN IIb
      Protactinio 230 al Torio 230 --> Vida media 17,40 días
      Arsénico 74 al Germanio 74 --> Vida media 17,78 días
      Californio 253 al Einstenio 253 --> Vida media 17,81 días
      Californio 253 al Curio 249 --> Vida media 17,81 días

      (Alrededor 20 días)
      Einstenio 253 al Berkelio 249 --> Vida media 20,47 días

      (Alrededor 30 días)
      Cromo 51 al Vanadio 51 --> Vida media 27,70 días
      Protactinio 233 al Uranio 233 --> Vida media 29,97 días
      Osmio 193 al Iridio 193. Vida media 30,11 días
      Mendelevio 260 al Fermio 260. Vida media 31,80 días
      Iterbio 169 al Tulio 169 --> Vida media 32,026 días
      Cerio 141 al Praseodimio 141 --> Vida media 32,501 días
      Argón 37 al Cloro 37 --> Vida media 35,04 días

      (Alrededor 50 días)
      Estroncio 89 --> Vida media 51,50 días
      Mendelevio 258 al Fermio 258 --> Vida media 51,50 días
      Berilio 7 al Litio 7 --> Vida media 53,12 días

      (Alrededor 64 días)
      Circonio 95 --> Vida media 64,02 días

      (Alrededor 85 días)
      Niquel 56 al Hierro 56 --> 83,35 días
      (Niquel 56 al Cobalto 56 --> Vida media 6,08 días) +
      (Cobalto 56 al Hierro 56 --> Vida media 77,27 días) = 83,35 días
      Arsénico 73 al Germanio 73 --> Vida media 80,30 días
      Circonio 88 al Itrio 88 --> Vida media 83,40 días
      Escandio 46 al Titanio 46 --> Vida media 83,79 días

      (Alrededor 87 días)
      Azufre 35 al Cloro 35 --> Vida media 87,32 días

      (Alrededor 93 días)
      Tulio 168 al Erbio 168 --> Vida media 93,10 días
      Osmio 185 al Renio 185 --> Vida media 93,60 días

      (Alrededor 120 días)
      Selenio 75 al Ástato 75 --> Vida media 119,779 días
      Wolframio 181 al Tantalio 181 --> Vida media 121,2 días

      (Alrededor 128 días)
      Tulio 170 al Iterbio 170 --> Vida media 128,6 días

      (Alrededor 138 días)
      Polonio 210 al Plomo 206 --> Vida media 138,376 días

      (Alrededor 207 días)
      Rodio 102 al Rutenio 102 --> Vida media 207,0 días

      (Alrededor 272 días)
      Cobalto 57 al Hierro 57 --> Vida media 271,79 días

      (Alrededor 285 días)
      Cerio 144 al Praseodimio 144 --> Vida media 284,893 días

      (Alrededor 374 días)
      Rutenio 106 al Rodio 106 --> Vida media 373,59 días

      (Alrededor 463 días)
      Cadmio 109 al Plata 109 --> Vida media 462,6 días

      (Alrededor 754 días)
      Cesio 134 al Xenón 134 --> Vida media 754,17 días
      Cesio 134 al Bario 134 --> Vida media 754,17 días

      (Alrededor 950 días)
      Sodio 22 al Neón 22 --> Vida media 950,38 días

      (Alrededor 966 días)
      Californio 252 al Curio 248 --> Vida media 966,09 días

      (Alrededor 1205 días)
      Rodio 101 al Rutenio 101 --> Vida media 1205,32 días

      (Alrededor 1925 días)
      Cobalto 60 al Niquel 60 --> Vida media 1925,38 días

      (Alrededor 2191 días)
      Osmio 194 al Iridio 194 --> Vida media 2191,50 días




      Mínimos en las curvas de luz
      1º Mínimo --> 60 días (Primer mínimo importante)

      2º Mínimo --> 103 días (Fin de la fase Plateau)

      3º Mínimo --> 260 días (Mínimo profundo)

      4º Mínimo --> 317 días (Mínimo profundo)

      5º Mínimo --> 385 días (Corresponde al mínimo absoluto)

      6º Mínimo --> 533 días (Mínimo profundo)

      7º Mínimo --> 1030 días (Corresponde al mínimo absoluto)






      • Agradecimientos

    • Agradezco a la AAVSO por autorizarme a publicar sus curvas de luz y al Grupo M1 por su importante contribución. También a todos los observadores que han hecho posible estas observaciones, que sin ellas, no hubiese sido posible este trabajo. A todos ellos, muchas gracias.

      En especial a mi compañero Diego Rodríguez del Grupo M1, y a Gianpiero Locatelli, a Ramón Naves, a David Cejudo y a Jordi Berenguer del Grupo de Supernovas, y a Dave Hinzel y a Heinz-Bernd Eggenstein de la AAVSO.

      Tambien al Grupo Fermi de la Nasa por autorizarme a publicar sus curvas de luz en Rayos Gamma para una mayor compresión de estos objetos.




      Inicio Ir arriba