Los espectros infrarrojos de la región central de cinco cuásares observados con el JWST muestran claras diferencias, especialmente en la banda de silicatos, que revela la presencia de polvo más caliente o más frío alrededor del agujero negro. Crédito: ESA/Hubble & NASA and C. Ramos Almeida. Composición: G. Pérez Díaz (SMM, IAC).
Los cuásares de tipo 2 (QSO2) son núcleos galácticos activos (AGN) vistos a través de una cantidad significativa de polvo y gas que oscurece el agujero negro supermasivo central y la región de líneas anchas. En este trabajo presentamos nuevos espectros en el infrarrojo medio del kiloparsec central de cinco QSO2 seleccionados en el óptico con desplazamientos al rojo de z∼0.1 obtenidos con el módulo Medium Resolution Spectrometer del Mid-Infrared Instrument (MIRI) a bordo del Telescopio Espacial James Webb (JWST). Estos QSO2 pertenecen a la muestra Quasar Feedback (QSOFEED), y tienen luminosidades bolométricas de log Lbol = 45.5 to 46.0 erg s−1, tasas de formación estelar (SFR) globales que los sitúan por encima de la secuencia principal, y espectros ópticos prácticamente idénticos en cuanto a forma espectral y luminosidad de [OIII], pero sus espectros nucleares en el infrarrojo medio muestran una inesperada diversidad de continuos y características espectrales. Muestran bandas de silicatos a 9,7 μm que van desde emisión (intensidad de S9,7 = 0,5) a absorción relativamente fuerte (S9,7 = -1,0), y silicatos a 18 y 23 μm en emisión o son planos (S18 = [0,2,0] y S23 = [0,1,0]). Además, dos de los QSO2 muestran bandas de absorción de CO, H2O y granos alifáticos, lo que indica diferentes niveles de oscurecimiento nuclear. Los cocientes de [NeV]/[NeII] oscilan entre 0,1 y 2,1 y los de [NeIII]/[NeII] entre 1,0 y 3,5, lo que indica diferentes intensidades de líneas coronales y del continuo ionizante. Medimos masas de gas molecular templado de 1–4 × 107 M⊙ y cocientes de masa de gas caliente a frío del 1-2%, con excitación del gas molecular probablemente debida a choques inducidos por jets en el caso del QSO2 J1430+1339, y a calentamiento UV y/o turbulencia en J1509+0434. Por último, los QSO2 muestran bandas de emisión de hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH) con anchuras equivalentes que van de <0,002 a 0,075 μm, a partir de las cuales medimos una mayor contribución de moléculas neutras (PAH 11,3/6,2 = 1,3-3,4) y SFR ≤ 3-7 M⊙ yr−1. Este conjunto de datos sin precedentes nos ha permitido empezar a explorar el papel de varias propiedades del AGN y de las galaxias anfitrionas en algunas de las diferencias espectrales enumeradas anteriormente, pero necesitaremos muestras más grandes observadas con JWST/MIRI para llegar a entender la gran diversidad de espectros nucleares de los QSO2 en el infrarrojo medio.
