NASA の科学者は、スーパーコンピューター PlatoBlockchain Data Intelligence を使用してブラック ホール ジェットを作成します。垂直検索。あい。

NASA の科学者がスーパーコンピューターでブラック ホール ジェットを作成

まず、NASA と欧州宇宙機関が運用する電波望遠鏡、次に X 線望遠鏡が、ジェットやその他の AGN 流出に関する観測証拠を提供しました。ウィーバーを含む天文学者は、過去 30 ~ 40 年にわたり、光学、電波、紫外線、X 線の証拠を結び付けることで、その起源の説明を作り上げてきました。

高輝度ジェットは巨大な構造を生成するため、電波測定で見つけやすくなります。低光度のジェットは観察が難しいため、天文学界はそれを完全に理解する必要があります。

使い方 米航空宇宙局(NASA) 気候シミュレーションセンター (NCCS)、NASA ゴダード宇宙飛行センターの科学者が 100 件のシミュレーションを実行して探索 超大質量ブラックホールからほぼ光速で現れるジェット.

研究責任者のライアン・タナー氏(NASAゴダードX線天体物理学研究所の博士研究員)はこう語った。 「これらの活動銀河核 (AGN) からジェットと風が流れ出すと、銀河の中心のガスが調節され、次のようなものに影響を与えます。 星形成 速度と、ガスが周囲の銀河環境とどのように混合するか。」

「私たちのシミュレーションは、あまり研究されていない低光度のジェットと、それらがホスト銀河の進化をどのように決定するかに焦点を当てました。」

ブラックホールジェットシミュレーション
ブラック ホール ジェットのシミュレーションは、NCCS の 127,232 コアの Discover スーパーコンピューターで実行されました。写真提供:NASA ゴダード宇宙飛行センター概念画像研究所

NASA のスーパーコンピューターを利用したシミュレーションを始めましょう。科学者たちは、およそのサイズの仮説上の銀河の総質量を採用しました。 天の川 現実的な開始条件を作成します。彼らは、ガス分布やその他の AGN の特徴を決定するために、NGC 1386、NGC 3079、NGC 4945 などの渦巻銀河を研究しました。

その後、科学者たちは天体物理学の流体力学のコードを修正し、天の川銀河の半径の約半分に当たる 26,000 光年の宇宙にわたってジェットとガスが互いに与える影響を調査しました。チームは、100 件のシミュレーションの完全なセットから、NCCS Discover スーパーコンピューターで 19 コア時間を消費した 800,000 件を公開用に選択しました。

タナーさんはこう言いました。 「NASA​​ のスーパーコンピューティング リソースを使用することで、より控えめなリソースを使用する場合よりもはるかに大きなパラメータ空間を探索できるようになりました。これにより、より限られた範囲では発見できなかった重要な関係が明らかになりました。」

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シミュレーションにより、低光度ジェットの 2 つの重要な特性が明らかになりました。

  • これらは、高輝度ジェットよりもはるかに多くのホスト銀河と相互作用します。
  • これらは両方とも銀河内の星間物質に影響を与え、また影響を受けるため、高輝度ジェットよりもさらに多様な形状が生じます。

X線天体物理学研究所の天体物理学者キンバリー・ウィーバー 「私たちは、AGN がその銀河に影響を与え、銀河系に衝撃などの物理的特徴を作り出す方法を実証しました。 星間物質、私たちは約30年間観察してきました。これらの結果は、光学観察や X 線観察とよく比較されます。この理論が観察結果と非常によく一致しており、NGC 1386 など、私が大学院生として研究していた AGN に関する長年の疑問に対処していることに驚きました。そして今では、より大きなサンプルに拡張できるようになりました。」

ジャーナルリファレンス:

  1. Ryan Tanner 他、AGN 駆動の銀河流出形態と内容のシミュレーション、 天文誌 (2022)。 DOI: 10.3847/1538-3881/ac4d23

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