Tout d’abord, les radiotélescopes, puis les télescopes à rayons X exploités par la NASA et l’Agence spatiale européenne ont fourni des preuves d’observation pour les jets et autres flux AGN. Des astronomes, dont Weaver, ont concocté une explication de leur genèse au cours des 30 à 40 dernières années en reliant des preuves optiques, radio, ultraviolettes et à rayons X.
En raison des structures énormes qu’ils produisent, les jets à haute luminosité sont plus faciles à localiser dans les mesures radio. Étant donné que les jets à faible luminosité sont difficiles à observer, la communauté astronomique doit les comprendre pleinement.
En utilisant le Nasa Center for Climate Simulation (NCCS), des scientifiques du Goddard Space Flight Center de la NASA ont exécuté 100 simulations explorant jets qui émergent presque à la vitesse de la lumière des trous noirs supermassifs.
Le responsable de l’étude, Ryan Tanner, post-doctorant au laboratoire d’astrophysique à rayons X Goddard de la NASA, a déclaré : “Lorsque les jets et les vents s’échappent de ces noyaux galactiques actifs (AGN), ils régulent le gaz au centre de la galaxie et affectent des choses comme le formation d’étoiles taux et comment le gaz se mélange avec l’environnement galactique environnant.
“Nos simulations se sont concentrées sur des jets moins étudiés et à faible luminosité et sur la manière dont ils déterminent l’évolution de leurs galaxies hôtes.”
Entrez dans les simulations compatibles avec les superordinateurs de la NASA. Les scientifiques ont utilisé la masse totale d’une galaxie hypothétique autour de la taille de la voie Lactée pour créer des conditions de départ réalistes. Ils ont étudié des galaxies spirales comme NGC 1386, NGC 3079 et NGC 4945 pour déterminer la distribution de gaz et d’autres caractéristiques AGN.
Plus tard, les scientifiques ont modifié le code d’hydrodynamique astrophysique pour explorer les impacts des jets et du gaz les uns sur les autres sur 26 000 années-lumière d’espace, soit environ la moitié du rayon de la Voie lactée. Sur l’ensemble complet de 100 simulations, l’équipe en a sélectionné 19, qui ont consommé 800 000 heures de base sur le supercalculateur NCCS Discover, pour publication.
Tanneur a dit, “L’utilisation des ressources de supercalcul de la NASA nous a permis d’explorer un espace de paramètres beaucoup plus large que si nous devions utiliser des ressources plus modestes. Cela a conduit à découvrir des relations importantes que nous ne pouvions pas découvrir avec une portée plus limitée.
Les simulations ont révélé deux propriétés importantes des jets à faible luminosité :
- Ils interagissent avec leur galaxie hôte bien plus que les jets à haute luminosité.
- Ils affectent et sont affectés par le milieu interstellaire dans la galaxie, conduisant à une plus grande variété de formes que les jets à haute luminosité.
Kimberly Weaver, astrophysicienne du laboratoire d’astrophysique des rayons X a dit, “Nous avons démontré la méthode par laquelle l’AGN impacte sa galaxie et crée les caractéristiques physiques, telles que les chocs dans le milieu interstellaire, que nous observons depuis environ 30 ans. Ces résultats se comparent bien aux observations optiques et aux rayons X. J’ai été surpris de voir à quel point la théorie correspond aux observations et répond aux questions de longue date sur l’AGN que j’ai étudiées en tant qu’étudiant diplômé, comme NGC 1386 ! Et maintenant, nous pouvons étendre à de plus grands échantillons.
Référence de la revue :
- Ryan Tanner et al., Simulations de la morphologie et du contenu de l’écoulement galactique piloté par l’AGN, Le Journal Astronomique (2022). EST CE QUE JE: 10.3847/1538-3881/ac4d23
