Najpierw radioteleskopy, a następnie teleskopy rentgenowskie obsługiwane przez NASA i Europejską Agencję Kosmiczną dostarczyły dowodów obserwacyjnych na obecność dżetów i innych wypływów AGN. Astronomowie, w tym Weaver, znaleźli wyjaśnienie ich genezy w ciągu ostatnich 30–40 lat, łącząc dowody optyczne, radiowe, ultrafioletowe i rentgenowskie.
Ze względu na ogromne struktury, jakie wytwarzają, dżety o dużej jasności są łatwiejsze do zlokalizowania w pomiarach radiowych. Ponieważ dżety o niskiej jasności są trudne do zaobserwowania, społeczność astronomiczna musi je w pełni zrozumieć.
Korzystanie z NASA Centrum Symulacji Klimatu (NCCS) naukowcy z NASA Goddard Space Flight Center przeprowadzili 100 symulacji eksploracyjnych dżety wyłaniające się z prędkością bliską prędkości światła z supermasywnych czarnych dziur.
Kierownik badania Ryan Tanner, postdoktor w Laboratorium Astrofizyki Rentgenowskiej NASA Goddard, powiedział: „Gdy dżety i wiatry wypływają z aktywnych jąder galaktycznych (AGN), regulują one gaz w centrum galaktyki i wpływają na takie zjawiska jak powstawanie gwiazd szybkości i sposobu, w jaki gaz miesza się z otaczającym środowiskiem galaktycznym.”
„Nasze symulacje skupiały się na mniej zbadanych dżetach o niskiej jasności i tym, jak determinują one ewolucję galaktyk macierzystych”.
Weź udział w symulacjach wykorzystujących superkomputer NASA. Naukowcy wykorzystali całkowitą masę hipotetycznej galaktyki wielkości około droga Mleczna stworzyć realistyczne warunki początkowe. Badali galaktyki spiralne, takie jak NGC 1386, NGC 3079 i NGC 4945, aby określić rozkład gazu i inne cechy AGN.
Później naukowcy zmodyfikowali kod astrofizycznej hydrodynamiki, aby zbadać wzajemne oddziaływania dżetów i gazu na przestrzeni 26,000 100 lat świetlnych, czyli mniej więcej połowy promienia Drogi Mlecznej. Z pełnego zestawu 19 symulacji zespół wybrał do publikacji 800,000, które pochłonęły XNUMX XNUMX godzin pracy rdzenia na superkomputerze NCCS Discover.
Tanner powiedział: „Wykorzystanie zasobów superkomputerowych NASA pozwoliło nam zbadać znacznie większą przestrzeń parametrów, niż gdybyśmy musieli korzystać ze skromniejszych zasobów. Doprowadziło to do odkrycia ważnych relacji, których nie mogliśmy odkryć w bardziej ograniczonym zakresie”.
Symulacje ujawniły dwie istotne właściwości dżetów o niskiej jasności:
- Oddziałują ze swoją galaktyką macierzystą znacznie częściej niż dżety o dużej jasności.
- Obydwa wpływają na ośrodek międzygwiezdny w galaktyce i pod jego wpływem, co prowadzi do większej różnorodności kształtów niż dżety o dużej jasności.
Astrofizyk z Laboratorium Astrofizyki Rentgenowskiej Kimberly Weaver powiedziany, „Zademonstrowaliśmy metodę, dzięki której AGN wpływa na swoją galaktykę i tworzy cechy fizyczne, takie jak wstrząsy w ośrodek międzygwiezdny, które obserwujemy od około 30 lat. Wyniki te dobrze wypadają w porównaniu z obserwacjami optycznymi i rentgenowskimi. Byłem zaskoczony, jak dobrze teoria pasuje do obserwacji i odpowiada na długotrwałe pytania dotyczące AGN, które studiowałem jako student, jak NGC 1386! A teraz możemy rozszerzyć działalność na większe próbki.”
Referencje czasopisma:
- Ryan Tanner i in., Symulacje morfologii i zawartości galaktycznego odpływu sterowanego przez AGN, The Astronomical Journal (2022). DOI: 10.3847/1538-3881/ac4d23
