Primero, los radiotelescopios y luego los telescopios de rayos X operados por la NASA y la Agencia Espacial Europea proporcionaron evidencia de observación de chorros y otras salidas de AGN. Los astrónomos, incluido Weaver, han reunido evidencia óptica, de radio, ultravioleta y de rayos X durante los últimos 30 a 40 años para desarrollar una explicación de su apariencia.

Debido a las estructuras masivas que producen, los chorros de alta luminosidad se detectan fácilmente en mediciones de radio. Debido a que los chorros de baja luminosidad son difíciles de observar, la comunidad astronómica necesita comprenderlos por completo.

Usando NASA Los científicos del Centro de Simulación Climática (NCCS), Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, analizaron 100 simulaciones. Chorros expulsados ​​de agujeros negros supermasivos a casi la velocidad de la luz.

Ryan Tanner, investigador principal del Laboratorio de Astrofísica de Rayos X de la NASA Goddard, dijo: «Cuando los chorros y los vientos salen de estos núcleos galácticos activos (AGN), regulan el gas en el centro de la galaxia y afectan cosas así. formación estelar proporción y cómo el gas se mezcla con el medio interestelar circundante».

«Cómo nuestras simulaciones determinan la evolución de los chorros de baja luminosidad menos estudiados y sus galaxias anfitrionas».

Las simulaciones de chorro de agujero negro se realizaron en la supercomputadora Discover de 127,232 núcleos en NCCS. Foto del Laboratorio de Imágenes Conceptuales del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA.

Ingrese a las simulaciones habilitadas por supercomputadoras de la NASA. Los científicos utilizaron la masa total de una galaxia hipotética vía Láctea Crear condiciones de partida realistas. Estudiaron galaxias espirales como NGC 1386, NGC 3079 y NGC 4945 para determinar la distribución de gas y otras características AGN.

Luego, los científicos modificaron el código de hidrodinámica astrofísica para estudiar los efectos de los chorros y el gas en la mitad del radio de la Vía Láctea, 26.000 años luz en el espacio. Del conjunto completo de 100 simulaciones, el equipo seleccionó 19, que utilizaron 800 000 horas de núcleo en la supercomputadora NCCS Discover, para su publicación.

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Tanner dijo, «El uso de los recursos de supercomputación de la NASA nos permitió explorar un espacio de parámetros mucho más grande que el que podríamos usar con recursos más modestos. Esto llevó al descubrimiento de relaciones importantes que no podríamos haber descubierto con un alcance más limitado».

Las simulaciones revelaron dos propiedades notables de los chorros de baja luminosidad:

  • Interactúan con sus galaxias anfitrionas más que los chorros más luminosos.
  • Ambos influyen y son influenciados por el medio interestelar en la galaxia, lo que lleva a formas diferentes a las de los chorros de alta luminosidad.

Kimberly Weaver, astrofísica del laboratorio de astrofísica de rayos X dijo, «Hemos demostrado un mecanismo por el cual un AGN puede impactar en su galaxia y producir características físicas como descargas. El medio interestelar, hemos estado observando durante unos 30 años. Estos resultados se comparan bien con las observaciones ópticas y de rayos X. Me sorprendió lo bien que encajaba la teoría con preguntas de larga data sobre AGN que había estudiado como estudiante de posgrado, ¡como NGC 1386! Ahora podemos expandirnos a modelos más grandes».

Nota del diario:

  1. Ryan Tanner et al., Simulaciones de contenido y morfología de salida galáctica impulsada por AGN, Revista de astronomía (2022) DOI: 10.3847/1538-3881/ac4d23