Forskare vid Goddard Space Flight Center NASA genomförde hundra komplexa simuleringar, studerade jetstrålar - smala buntar av energiska partiklar som flyger ut ur supermassiv svarta hål med en hastighet nära ljusets hastighet. Supermassiva svarta hål finns i mitten av stjärnbildande galaxer som vår Vintergatan och kan väga miljoner och miljarder gånger solens massa.
Forskare använde en superdator för att utföra extremt komplexa simuleringar Upptäck på NASA Climate Modeling Center. När strålarna och vindarna strömmar ut ur dessa aktiva galaktiska kärnor, "har de en effekt på gasen i mitten av galaxen, på saker som takten för stjärnbildning och hur gasen blandas med det omgivande galaktiska mediet", säger studien ledare Ryan Tanner. Kanske accelererar de eller tvärtom saktar de ner stjärnbildningsprocessen.
"För våra simuleringar fokuserade vi på de mindre studerade strålarna med låg ljusstyrka och hur de bestämmer utvecklingen av sina galaxer," sa Tanner. Observationsbevis för jetstrålar och andra utflöden från aktiva galaktiska kärnor erhölls först med radioteleskop och senare med röntgenteleskop NASA att ESA. Under de senaste 30-40 åren har astronomer sammanställt en förklaring av deras ursprung genom att kombinera optiska, radio-, ultravioletta- och röntgenobservationer.
"Högljusstrålar är lättare att hitta eftersom de skapar massiva strukturer som kan ses med radioobservationer," förklarade Tanner. – Lågljusstrålar är svåra att studera med hjälp av observationer, så det astronomiska samfundet känner dem inte så väl.
Tillsammans med astrofysikern Kim Weaver skapade de en modell på en superdator NASA och för realistiska startförhållanden användes den totala massan av en hypotetisk galax lika stor som Vintergatan. För distributionen av gas och andra egenskaper hos den galaktiska kärnan fokuserade de på indikatorerna för spiralgalaxerna NGC 1386, NGC 3079 och NGC 4945.
Med hjälp av Athena-koden studerade Tanner inverkan av jetstrålar och gas på varandra 26 800 ljusår bort, ett avstånd som är ungefär hälften av Vintergatans radie. Simuleringen tog XNUMX XNUMX timmars beräkningstid på superdatorn Discover. De visar att galaktiska kärnor starkt påverkar värdgalaxer. De blågröna färgerna i mitten är själva galaxen och den lila är strålen.
"Att kunna använda NASA:s superdatorresurser tillät oss att utforska ett mycket större parameterutrymme," sa Tanner. – Detta ledde till upptäckten av viktiga relationer som vi inte skulle ha kunnat upptäcka om vi hade begränsade möjligheter."
"Vi har visat en metod genom vilken en aktiv galaktisk kärna påverkar sin värdgalax", säger studiens medförfattare Kim Weaver. – Dessa resultat stämmer väl överens med optiska och röntgenobservationer. Jag blev förvånad över hur väl teorin matchade observationerna och svarade på långvariga frågor om galaktiska kärnor som jag studerade på forskarskolan, som i galaxen NGC 1386."
Du kan hjälpa Ukraina att slåss mot de ryska inkräktarna. Det bästa sättet att göra detta är att donera medel till Ukrainas väpnade styrkor genom Rädda liv eller via den officiella sidan NBU.
Läs också: