Først leverede radioteleskoper og derefter røntgenteleskoper drevet af NASA og European Space Agency observationsbeviser for jetfly og andre AGN-udstrømninger. Astronomer, herunder Weaver, har lavet en forklaring på deres tilblivelse i løbet af de sidste 30 til 40 år ved at binde optisk, radio-, ultraviolet- og røntgenbeviser sammen.
På grund af de enorme strukturer, de producerer, er stråler med høj lysstyrke nemmere at lokalisere i radiomålinger. Da jetfly med lav lysstyrke er svære at observere, må astronomisamfundet fuldt ud forstå dem.
Brug af NASA Center for Climate Simulation (NCCS), forskere fra NASA Goddard Space Flight Center kørte 100 simuleringer for at udforske jetfly, der dukker op med næsten lys hastighed fra supermassive sorte huller.
Studieleder Ryan Tanner, en postdoc i NASA Goddard's X-ray Astrophysics Laboratory, sagde: "Når jetfly og vind strømmer ud fra disse aktive galaktiske kerner (AGN), regulerer de gassen i centrum af galaksen og påvirker ting som f.eks. stjernedannelse hastighed og hvordan gassen blandes med det omgivende galaktiske miljø."
"Vores simuleringer fokuserede på mindre undersøgte jetfly med lav lysstyrke, og hvordan de bestemmer udviklingen af deres værtsgalakser."
Indtast NASA supercomputer-aktiverede simuleringer. Forskere brugte den samlede masse af en hypotetisk galakse på størrelse med Mælkevejen at skabe realistiske startbetingelser. De studerede spiralgalakser som NGC 1386, NGC 3079 og NGC 4945 for at bestemme gasfordelingen og andre AGN-træk.
Senere modificerede forskere astrofysisk hydrodynamikkode for at udforske indvirkningen af jetfly og gas på hinanden på tværs af 26,000 lysår i rummet, omkring halvdelen af Mælkevejens radius. Fra det fulde sæt af 100 simuleringer udvalgte holdet 19 - som brugte 800,000 kernetimer på NCCS Discover supercomputeren - til offentliggørelse.
Tanner sagde, "Ved at bruge NASAs supercomputing-ressourcer kunne vi udforske et meget større parameterrum, end hvis vi skulle bruge mere beskedne ressourcer. Dette førte til at afdække vigtige relationer, vi ikke kunne opdage med et mere begrænset omfang."
Simuleringerne afslørede to væsentlige egenskaber ved jetfly med lav lysstyrke:
- De interagerer med deres værtsgalakse meget mere end højlysende jetfly.
- De både påvirker og påvirkes af det interstellare medium i galaksen, hvilket fører til en større variation af former end stråler med høj lysstyrke.
Astrofysiker Kimberly Weaver, røntgenastrofysisk laboratorium sagde, "Vi har demonstreret den metode, hvormed AGN påvirker sin galakse og skaber de fysiske træk, såsom stød i interstellært medium, som vi har observeret i omkring 30 år. Disse resultater kan sammenlignes godt med optiske og røntgenobservationer. Jeg var overrasket over, hvor godt teorien matcher observationer og adresserer mangeårige spørgsmål om AGN, som jeg studerede som kandidatstuderende, som NGC 1386! Og nu kan vi udvide til større prøver.”
Journal Reference:
- Ryan Tanner et al., Simulations of AGN-driven Galactic Outflow Morphology and Content, Den Astronomiske Journal (2022). DOI: 10.3847/1538-3881/ac4d23
