În primul rând, radiotelescoapele și apoi telescoapele cu raze X operate de NASA și Agenția Spațială Europeană au furnizat dovezi observaționale pentru avioane și alte fluxuri AGN. Astronomii, inclusiv Weaver, au găsit o explicație pentru geneza lor în ultimii 30 până la 40 de ani, legând împreună dovezi optice, radio, ultraviolete și cu raze X.
Datorită structurilor uriașe pe care le produc, jeturile de luminozitate ridicată sunt mai ușor de localizat în măsurătorile radio. Deoarece jeturile cu luminozitate scăzută sunt dificil de observat, comunitatea astronomă trebuie să le înțeleagă pe deplin.
Utilizarea NASA Center for Climate Simulation (NCCS), oamenii de știință de la NASA Goddard Space Flight Center au efectuat 100 de simulări explorând jeturi care ies cu viteza aproape luminii din găurile negre supermasive.
Conducătorul studiului Ryan Tanner, post-doctorat în Laboratorul de astrofizică cu raze X al NASA Goddard, a spus: „Pe măsură ce jeturile și vânturile curg din aceste nuclee galactice active (AGN), ele reglează gazul din centrul galaxiei și afectează lucruri precum formarea stelare viteza și modul în care gazul se amestecă cu mediul galactic înconjurător.”
„Simulările noastre s-au concentrat pe jeturi mai puțin studiate, cu luminozitate scăzută și pe modul în care acestea determină evoluția galaxiilor gazdă.”
Introduceți simulările cu supercomputer NASA activate. Oamenii de știință au folosit masa totală a unei galaxii ipotetice în jurul dimensiunii Calea lactee pentru a crea condiții de pornire realiste. Ei au studiat galaxiile spirale precum NGC 1386, NGC 3079 și NGC 4945 pentru a determina distribuția gazelor și alte caracteristici AGN.
Mai târziu, oamenii de știință au modificat codul hidrodinamic astrofizic pentru a explora impactul jeturilor și gazelor unul asupra celuilalt pe 26,000 de ani lumină de spațiu, aproximativ jumătate din raza Căii Lactee. Din setul complet de 100 de simulări, echipa a selectat 19 – care au consumat 800,000 de ore de bază pe supercomputerul NCCS Discover – pentru publicare.
Tanner a spus: „Folosirea resurselor de supercalculare NASA ne-a permis să explorăm un spațiu de parametri mult mai mare decât dacă ar fi trebuit să folosim resurse mai modeste. Acest lucru a condus la descoperirea unor relații importante pe care nu le-am putut descoperi într-un domeniu mai limitat.”
Simulările au descoperit două proprietăți semnificative ale jeturilor cu luminozitate scăzută:
- Ei interacționează cu galaxia lor gazdă mult mai mult decât cu jeturile de înaltă luminozitate.
- Ambele afectează și sunt afectate de mediul interstelar din galaxie, ceea ce duce la o varietate mai mare de forme decât jeturile de luminozitate ridicată.
Kimberly Weaver, astrofizicianul laboratorului de astrofizică cu raze X a spus, „Am demonstrat metoda prin care AGN-ul își impactează galaxia și creează caracteristicile fizice, cum ar fi șocuri în mediu interstelar, pe care le-am observat de aproximativ 30 de ani. Aceste rezultate se compară bine cu observațiile optice și cu raze X. Am fost surprins de cât de bine se potrivește teoria cu observațiile și abordează întrebări de lungă durată despre AGN pe care le-am studiat ca student absolvent, cum ar fi NGC 1386! Și acum ne putem extinde la mostre mai mari.”
Referința jurnalului:
- Ryan Tanner și colab., Simulări ale morfologiei și conținutului fluxului galactic condus de AGN, Jurnalul astronomic (2022). DOI: 10.3847/1538-3881/ac4d23
