Ensin NASAn ja Euroopan avaruusjärjestön operoimat radioteleskoopit ja sitten röntgenteleskoopit tarjosivat havainnointitodisteita suihkukoneista ja muista AGN-ulosvirtauksista. Tähtitieteilijät, mukaan lukien Weaver, ovat keksineet selityksen syntymiselle viimeisten 30–40 vuoden aikana yhdistämällä optisia, radio-, ultravioletti- ja röntgentodisteita.
Niiden tuottamien valtavien rakenteiden ansiosta suuren valoisuuden suihkut on helpompi paikantaa radiomittauksissa. Koska vähävaloisia suihkuja on vaikea havaita, tähtitieteilijäyhteisön on ymmärrettävä ne täysin.
Käyttäen NASA Center for Climate Simulation (NCCS), NASA Goddard Space Flight Centerin tutkijat suorittivat 100 simulaatiota, jotka tutkivat suihkut, jotka tulevat esiin lähes valon nopeudella supermassiivisista mustista aukoista.
Tutkimusjohtaja Ryan Tanner, NASA Goddardin röntgenastrofysiikan laboratorion postdoc, sanoi: "Kun suihkut ja tuulet virtaavat ulos näistä aktiivisista galaktisista ytimistä (AGN), ne säätelevät kaasua galaksin keskustassa ja vaikuttavat mm. tähden muodostuminen nopeus ja kuinka kaasu sekoittuu ympäröivään galaktiseen ympäristöön."
"Simulaatiomme keskittyivät vähemmän tutkittuihin, matalan valoisuuden suihkuihin ja siihen, kuinka ne määrittävät isäntägalaksiensa evoluution."
Osallistu NASAn supertietokoneiden simulaatioihin. Tutkijat käyttivät hypoteettisen galaksin kokonaismassaa, joka on suunnilleen kokoinen Linnunrata luoda realistiset lähtöolosuhteet. He tutkivat spiraaligalakseja, kuten NGC 1386, NGC 3079 ja NGC 4945 kaasun jakautumisen ja muiden AGN-ominaisuuksien määrittämiseksi.
Myöhemmin tutkijat muokkasivat astrofysikaalista hydrodynamiikkakoodia tutkiakseen suihkujen ja kaasun vaikutuksia toisiinsa 26,000 100 valovuoden avaruudessa, joka on noin puolet Linnunradan säteestä. Täydestä 19 simulaation sarjasta ryhmä valitsi julkaisua varten 800,000, jotka kuluttivat XNUMX XNUMX ydintuntia NCCS Discover -supertietokoneessa.
Tanner sanoi, ”NASA:n superlaskentaresurssien avulla pystyimme tutkimaan paljon laajempaa parametriavaruutta kuin jos meidän täytyisi käyttää vaatimattomampia resursseja. Tämä johti sellaisten tärkeiden suhteiden paljastamiseen, joita emme voineet löytää rajoitetummin."
Simulaatiot paljastivat kaksi merkittävää matalan valoisuuden suihkujen ominaisuutta:
- Ne ovat vuorovaikutuksessa isäntägalaksinsa kanssa paljon enemmän kuin suuren valoisuuden suihkut.
- Ne molemmat vaikuttavat galaksin tähtienväliseen väliaineeseen ja vaikuttavat siihen, mikä johtaa useampaan muotoon kuin korkean valoisuuden suihkut.
Röntgenastrofysiikan laboratorion astrofyysikko Kimberly Weaver sanoi, "Olemme osoittaneet menetelmän, jolla AGN vaikuttaa galaksiinsa ja luo fyysisiä piirteitä, kuten iskuja. tähtienvälinen väliaine, jota olemme havainneet noin 30 vuoden ajan. Näitä tuloksia voidaan verrata hyvin optisiin ja röntgenhavaintoihin. Olin yllättynyt siitä, kuinka hyvin teoria vastaa havaintoja ja käsittelee pitkään jatkuneita kysymyksiä AGN:stä, joita opiskelin jatko-opiskelijana, kuten NGC 1386! Ja nyt voimme laajentaa suurempiin näytteisiin."
Lehden viite:
- Ryan Tanner et ai., Simulations of AGN-driven Galactic Outflow Morphology and Content, Tähtitieteellinen lehti (2022). DOI: 10.3847/1538-3881/ac4d23
