Relación entre la emisión en rayos X y en el infrarrojo medio de Núcleos Galácticos Activos de alta luminosidad

Abstract

RESUMEN: En este trabajo estudiamos la relación existente entre la emisión nuclear de galaxias activas en rayos X y en el infrarrojo medio (MIR). La emisión MIR procede de material circumnuclear calentado por la emisión nuclear, esta última directamente muestreada por los rayos X, por lo que la cantidad de energía emitida por unidad de tiempo (luminosidad) en ambas bandas deberían estar relacionadas también directamente. Sin embargo, un resultado reciente con una muestra pequeña contradice esta hipótesis, indicando un cambio de comportamiento en la relación MIR-X a luminosidades altas. Nos hemos propuesto en este trabajo explorar este interesante resultado, usando las muestras que actualmente son más extensas en ambas bandas: el catálogo UNWISE en el MIR y el 3XMM-DR5 en X, además de una muestra óptica dada por el catálogo SDSS-DR12Q para seleccionar las galaxias activas. Por primera vez se ha obtenido una muestra robusta para analizar detalladamente la relación MIR-X a altas luminosidades. Nuestros resultados muestran que efectivamente la proporcionalidad entre las luminosidades X y MIR cambia a las luminosidades más altas, mostrando una saturación en la emisión de rayos X e indicando por tanto un cambio en las propiedades intrínsecas de la emisión nuclear o en las del material circumnuclear, en contradicción con los modelos más populares para los núcleos activos.

ABSTRACT: We have studied the nuclear emission of active galaxies in the X-ray and in the Mid-Infared (MIR) bands. This last emission comes from the circumnuclear material that is warmed by the nuclear emission, which is directly measured by the X-rays. This means that the emitted power (luminosity) in both bands should be also directly related. However, a recent result suggests that the relation between MIR and X-ray luminosity changes at high luminosity. Nevertheless, the study was based on a small sample of objects and hence the result is not very representative. In this work we have explored this interesting result by using the largest samples in both bands we have today: the UNWISE survey in MIR, the XMM-DR5 in X-rays, and also an optical sample from the SDSS-DR12Q survey in order to select active galaxies. This is the first time that a robust sample has been built to analyze in detail the MIR-X relation. Our studies show in fact that the proportionality between the X-ray luminosity and the MIR luminosity changes at high AGN luminosities. This suggests that maybe there is a change in the intrinsic properties of the nuclear emission or in the circumnuclear material, in apparent contradiction with the most popular models for active galaxies.