Gli scienziati del Goddard Space Flight Center NASA ha condotto un centinaio di simulazioni complesse, studiando i getti - stretti fasci di particelle energetiche che volano fuori dal supermassiccio buchi neri ad una velocità prossima a quella della luce. I buchi neri supermassicci si trovano al centro delle galassie in formazione stellare come la nostra Via Lattea e possono pesare milioni e miliardi di volte la massa del Sole.
Gli scienziati hanno utilizzato un supercomputer per eseguire simulazioni estremamente complesse Scoprire presso il Centro di modellazione climatica della NASA. Mentre i getti e i venti fuoriescono da questi nuclei galattici attivi, "hanno un effetto sul gas al centro della galassia, su cose come il tasso di formazione stellare e il modo in cui il gas si mescola con il mezzo galattico circostante", afferma lo studio leader Ryan Tanner. Forse accelerano o, al contrario, rallentano il processo di formazione stellare.
"Per le nostre simulazioni, ci siamo concentrati sui getti a bassa luminosità meno studiati e su come determinano l'evoluzione delle loro galassie", ha detto Tanner. La prova osservativa di getti e altri deflussi dai nuclei galattici attivi è stata ottenuta prima con radiotelescopi e successivamente con telescopi a raggi X. NASA che ESA. Negli ultimi 30-40 anni, gli astronomi hanno messo insieme una spiegazione della loro origine combinando osservazioni ottiche, radio, ultraviolette e a raggi X.
"I getti ad alta luminosità sono più facili da trovare perché creano strutture massicce che possono essere viste con le osservazioni radio", ha spiegato Tanner. - I getti a bassa luminosità sono difficili da studiare con l'aiuto delle osservazioni, quindi la comunità astronomica non li conosce così bene.
Insieme all'astrofisico Kim Weaver, hanno creato un modello su un supercomputer NASA e per condizioni di partenza realistiche, è stata utilizzata la massa totale di un'ipotetica galassia delle dimensioni della Via Lattea. Per la distribuzione del gas e altre proprietà del nucleo galattico, si sono concentrati sugli indicatori delle galassie a spirale NGC 1386, NGC 3079 e NGC 4945.
Usando il codice Atena, Tanner ha studiato l'impatto di getti e gas l'uno sull'altro a 26 anni luce di distanza, una distanza che è circa la metà del raggio della Via Lattea. La simulazione ha richiesto 800 ore di calcolo sul supercomputer Discover. Dimostrano che i nuclei galattici influenzano fortemente le galassie ospiti. I colori blu-verde al centro sono la galassia stessa e il viola è il getto.
"Essere in grado di utilizzare le risorse di supercalcolo della NASA ci ha permesso di esplorare uno spazio di parametri molto più ampio", ha affermato Tanner. - Ciò ha portato alla scoperta di relazioni importanti che non avremmo potuto scoprire se avessimo avuto opportunità limitate.".
"Abbiamo dimostrato un metodo con cui un nucleo galattico attivo influenza la sua galassia ospite", ha detto il coautore dello studio Kim Weaver. – Questi risultati sono in buon accordo con le osservazioni ottiche e ai raggi X. Sono rimasto sorpreso da quanto bene la teoria corrispondesse alle osservazioni e rispondesse a domande di vecchia data sui nuclei galattici che ho studiato alla scuola di specializzazione, come nella galassia NGC 1386".
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