NASA運用超級計算機創造黑洞噴流

NASA Goddard太空飛行中心的科學家們利用NASA氣候模擬中心的Discover超級計算機進行了100次模擬，探索以接近光速從大質量黑洞出現的噴流(天體附近噴出的定向、高速的高能物質流)。噴流常見於較年經的星系中心，像是銀河系，其重量可達太陽質量的數百萬至數十億倍。

噴流和其他活動星系核外流的觀測證據首先來自電波望遠鏡，再來才是NASA和歐洲天航局的X射線望遠鏡。過去的30到40年裡，天文學家通過將光學、電波、紫外線和X射線的觀測相結合，拼湊出其起源的解釋。

研究負責人解釋道，「當噴流和風從這些活躍星系核(AGN，星系中的一個緊密區域)噴出時，它們會調節星系中心的氣體並影響恆星形成速率及宇宙中氣體與周遭環境混和的方式。並且，高亮度噴流比較容易在無線電頻率中觀測到，因為它會產生巨大的結構；相反地，低亮度噴流因為較難觀測，導致天文學界較缺乏這方面的研究。因此我們的模擬專注於較冷門、亮度較低的噴流，以及它們如何決定宿主星系的演化。」

研究人員Tanner和Weaver透過在超級計算機中輸入與銀河系大小相當的假想星系總質量，氣體分布和AGN的其他特性則參考螺旋星系像是:NGC 1386、3079和4945。最終模擬顯示出星系巨型黑洞產生的強弱、低光度噴流如何與其他星系環境相互作用，而這些都將幫助天文學家將低光度噴流與像是氣體運動、光學和X射線等現象的相互作用連接起來。

模擬揭示出了低光度射流的兩個主要特性:一，相較於高亮度噴流，它們與宿主星系的相互作用比較高；二，它們會與星系內的星際介質相互影響導致其比高光度噴流具有更多形狀變化。

Weaves說: 「我們證明了AGN影響其星系並產生物理特徵的方法，像是透過觀察為期30年星際介質中的撞擊。這些模擬結果與光學和X射線觀測結果相符，並解開了我研究生時期研究關於AGN的長期問題，像是NGC 1386。而現在我們能擴展到更大的樣本。」（編譯／高晟鈞）

資料來源：PHYS.ORG

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