Спочатку радіотелескопи, а потім рентгенівські телескопи, якими керують НАСА та Європейське космічне агентство, надали дані спостережень про струмені та інші потоки АГЯ. Астрономи, включно з Вівером, протягом останніх 30-40 років знайшли пояснення їх походження, поєднавши воєдино оптичні, радіо, ультрафіолетові та рентгенівські дані.
Завдяки величезним структурам, які вони виробляють, струмені високої яскравості легше знайти під час радіовимірювань. Оскільки струмені низької яскравості важко спостерігати, астрономічна спільнота повинна їх повністю зрозуміти.
Використання NASA Центр моделювання клімату (NCCS), вчені з Центру космічних польотів NASA Goddard провели 100 симуляцій, досліджуючи струмені, які випливають з майже світловою швидкістю з надмасивних чорних дір.
Керівник дослідження Раян Таннер, постдоктор в лабораторії рентгенівської астрофізики NASA Goddard, сказав: «Коли струмені та вітри витікають із цих активних галактичних ядер (AGN), вони регулюють газ у центрі галактики та впливають на такі речі, як зореутворення швидкість і те, як газ змішується з навколишнім галактичним середовищем».
«Наше моделювання було зосереджено на маловивчених струменях низької яскравості та на тому, як вони визначають еволюцію галактик-господарів».
Введіть симуляції на суперкомп’ютері NASA. Вчені використали загальну масу гіпотетичної галактики розміром приблизно з Чумацький шлях створити реалістичні стартові умови. Вони вивчали спіральні галактики, такі як NGC 1386, NGC 3079 і NGC 4945, щоб визначити розподіл газу та інші особливості AGN.
Пізніше вчені модифікували код астрофізичної гідродинаміки, щоб досліджувати вплив струменів і газу один на одного в 26,000 100 світлових років простору, що становить приблизно половину радіуса Чумацького Шляху. З повного набору зі 19 моделювань команда вибрала 800,000 для публікації, на які було витрачено XNUMX XNUMX годин роботи суперкомп’ютера NCCS Discover.
Таннер сказав, «Використання суперкомп’ютерних ресурсів NASA дозволило нам дослідити набагато більший простір параметрів, ніж якби нам довелося використовувати скромніші ресурси. Це призвело до виявлення важливих взаємозв’язків, які ми не могли виявити в більш обмеженому масштабі».
Моделювання виявило дві важливі властивості струменів низької яскравості:
- Вони взаємодіють зі своєю господарською галактикою набагато більше, ніж струмені високої яскравості.
- Вони обидва впливають на міжзоряне середовище всередині галактики та зазнають його впливу, що призводить до більшої різноманітності форм, ніж струмені високої яскравості.
Астрофізик лабораторії рентгенівської астрофізики Кімберлі Вівер сказав, «Ми продемонстрували метод, за допомогою якого AGN впливає на свою галактику та створює фізичні особливості, такі як удари в міжзоряне середовище, яку ми спостерігали протягом приблизно 30 років. Ці результати можна порівняти з оптичними та рентгенівськими спостереженнями. Я був здивований тим, наскільки добре ця теорія відповідає спостереженням і відповідає на давні питання про AGN, які я вивчав, будучи аспірантом, наприклад NGC 1386! І тепер ми можемо розширити до більших зразків».
Довідка з журналу:
- Райан Таннер та ін., Моделювання морфології та вмісту галактичного потоку, керованого AGN, Астрономічний журнал (2022). DOI: 10.3847/1538-3881/ac4d23
