3C 273

3C 273 es un cuásar ubicado en el centro de una galaxia elíptica gigante en la constelación de Virgo. Fue el primer quásar que se identificó y es el quásar visualmente más brillante del cielo visto desde la Tierra, con una magnitud visual aparente de 12,9. La distancia derivada a este objeto es de 749 megaparsecs (2,4 mil millones de años luz). La masa de su agujero negro supermasivo central es aproximadamente 886 millones de veces la masa del Sol.

Observación

3C 273 es visible de marzo a julio en los hemisferios norte y sur. Situado en la constelación de Virgo, es lo suficientemente brillante como para ser observado con telescopios de aficionados más grandes. Debido en parte a su luminosidad de radio y su descubrimiento como el primer cuásar identificado, la ascensión recta de 3C 273 en el Quinto Catálogo Fundamental (FK5) se usa para estandarizar las posiciones de 23 fuentes de radio extragalácticas que se usan para definir la Referencia Celestial Internacional. Sistema (ICRS).

Dada su distancia a la Tierra y su magnitud visual, 3C 273 es el objeto celeste más distante que los astrónomos aficionados promedio probablemente vean a través de sus telescopios.

Propiedades

3C 273 como imagen de la cámara avanzada para encuestas del telescopio espacial Hubble. La luz del núcleo cuásar brillante está bloqueada por un coronagrafo para que la galaxia anfitriona circundante pueda verse más fácilmente. Crédito: NASA/ESA

Este es el cuásar ópticamente más brillante en el cielo desde la Tierra con una magnitud visual aparente de ~12,9, y uno de los más cercanos con un corrimiento al rojo, z, de 0,158. Se puede calcular una distancia de luminosidad de D_L = 749 megaparsecs (2,4 mil millones de años luz) a partir de z. El uso de métodos de paralaje con el interferómetro del Very Large Telescope produce una distancia estimada de 1,80+0,32
−0,28 Gly ( 552+97
−79 Mpc).

Es uno de los cuásares más luminosos que se conocen, con una magnitud absoluta de −26,7, lo que significa que si estuviera tan lejos como Pólux (~10 parsecs), parecería casi tan brillante en el cielo como el Sol. Dado que la magnitud absoluta del Sol es 4,83, significa que el cuásar es más de 4 billones de veces más luminoso que el Sol en longitudes de onda visibles.

La luminosidad de 3C 273 es variable en casi todas las longitudes de onda, desde ondas de radio hasta rayos gamma, en escalas de tiempo que van desde unos pocos días hasta décadas. Se ha observado polarización con orientación coincidente con luz de radio, infrarroja y óptica emitida por un chorro a gran escala; estas emisiones son, por lo tanto, casi con seguridad de naturaleza sincrotrón. La radiación es creada por un chorro de partículas cargadas que se mueven a velocidades relativistas. Las observaciones de radio VLBI de 3C 273 han revelado el movimiento propio de algunas de las regiones emisoras de radio, lo que sugiere aún más la presencia de chorros relativistas de material.

Este es un prototipo de un Núcleo Galáctico Activo, que demuestra que la energía se produce a través de la acreción de un agujero negro supermasivo (SMBH). Ninguna otra fuente astrofísica puede producir la energía observada. Se ha medido que la masa de su SMBH central es 886±187 millones de masas solares a través de un amplio mapeo de reverberación de línea de emisión.

Jet a gran escala

El cuásar tiene un chorro visible a gran escala, que mide ~200 000 años luz (61 kpc) de largo, con un tamaño aparente de 23″. Se cree que tales chorros son creados por la interacción del agujero negro central y el disco de acreción. En 1995, la imagen óptica del chorro usando el Telescopio Espacial Hubble reveló una morfología estructurada evidenciada por nudos brillantes repetidos entrelazados por áreas de emisión débil. El ángulo de visión del chorro es de unos 6° visto desde la Tierra. Se observó que el chorro cambiaba abruptamente de dirección en un ángulo intrínseco de 2° en 2003, que es mayor que el ángulo de apertura intrínseco del chorro de 1,1°. El chorro está generando un capullo de gas calentado en expansión, que puede estar impactando un disco inclinado de gas dentro del central. ~ 6 kpc.

Galaxia anfitriona

3C 273 se encuentra en el centro de una galaxia elíptica gigante con una magnitud aparente de 16 y un tamaño aparente de 29 segundos de arco. La clasificación morfológica de la galaxia anfitriona es E4, lo que indica una forma elíptica moderadamente aplanada. La galaxia tiene una masa estimada de ~ 2×10¹¹ M☉.

Historia

El nombre significa que fue el objeto 273 (ordenado por ascensión recta) del Tercer Catálogo de fuentes de radio de Cambridge (3C), publicado en 1959. Después de que Cyril Hazard obtuviera posiciones precisas utilizando la ocultación lunar en el radiotelescopio Parkes, la fuente de radio se asoció rápidamente con una contraparte óptica, un objeto estelar sin resolver. En 1963, Maarten Schmidt y Bev Oke publicaron un par de artículos en Nature informando que 3C 273 tiene un desplazamiento al rojo sustancial de 0,158, lo que lo sitúa a varios miles de millones de años luz de distancia.

Antes del descubrimiento de 3C 273, varias otras fuentes de radio se habían asociado con contrapartes ópticas, siendo la primera 3C 48. Además, muchas galaxias activas se habían identificado erróneamente como estrellas variables, incluidas las famosas BL Lac, W Com y AU. CVn. Sin embargo, no se entendió qué eran estos objetos, ya que sus espectros eran diferentes a los de cualquier estrella conocida. Su espectro no se parecía al de ninguna estrella normal con elementos estelares típicos. 3C 273 fue el primer objeto identificado como un cuásar, un objeto extremadamente luminoso a una distancia astronómica.

3C 273 es un quásar de radio fuerte y también fue una de las primeras fuentes extragalácticas de rayos X descubiertas en 1970. Sin embargo, incluso hasta el día de hoy, el proceso que da lugar a las emisiones de rayos X es controvertido.