Süper rüzgarlar galaktik gelişmeyi yönlendirmeye nasıl yardımcı olur?

Galaktik süper rüzgarlar -süpernova patlamaları ve yıldız rüzgarlarının bir kombinasyonu tarafından yaratılan büyük gaz çıkışları- bir galaksinin büyüklüğü, şekli ve hatta kaç yıldızın sonunda onu eve çağıracağı gibi yönler de dahil olmak üzere, bir galaksinin en erken gelişim ve evrim aşamalarıyla yakından bağlantılıdır.

Ancak araştırmacılar bu rüzgarları yaygın olarak gözlemlese de, onları harekete geçiren mekanizma hakkında çok az şey anlaşılmıştır. Gökbilimciler uzun zamandır galaktik rüzgarların nükleer yıldız oluşturan halkalar, uzayda çok sayıda yıldız içeren bölgeler tarafından yönlendirilebileceğini düşünüyorlar. Yine de yayınlanan yeni bir makalede, Astrofizik Dergi Mektuplarıaraştırmacılar bu süper rüzgarların gözlenen morfolojisini benzersiz bir şekilde tahmin eden üç boyutlu simülasyonlar oluşturabildiler.

Makalenin baş yazarı ve Ohio Eyalet Üniversitesi’nde fizik alanında yüksek lisans öğrencisi olan Dustin Nguyen’e göre, çalışmaları, yıldızların enerjiyi serbest bıraktığı yerlerin altında yatan geometrik varsayımların galaktik evrimi anlamak için önemli olduğunu gösteriyor. Araştırmaları, küreler yerine yıldız patlaması halkalarının, doğada gözlemlenene daha çok benzeyen çıkışlara yol açtığını buldu.

Nguyen, “Gökadaların yıldız oluşturan çekirdeklerinin küresel olmadığı gözlemleniyor, bu yüzden onları buna göre modellememiz gerekiyor.” Dedi.

Ayrıca, kanıtlar, Samanyolu diskinin üstünde ve altında var olduklarını gösterdiğinden, devasa X-ışını kabarcıklarının oluşumundan öncelikle kara deliklerin sorumlu olduğu düşünülüyordu. Yine de araştırmacıların çalışması, nükleer yıldız oluşturan halkaların niteliksel olarak benzer yapılar üretebileceğini vurguluyor. Bu önemli olabilir çünkü Samanyolu ayrıca Merkezi Moleküler Bölge adı verilen halka benzeri bir yapıya sahiptir.

Simülasyonlar, modeli oluşturdukları Ohio Süper Bilgisayar Merkezi’ndekiler de dahil olmak üzere dünyanın en büyük süper bilgisayarlarından bazılarında çalıştırılan açık kaynaklı bir bilgisayar kodu olan Cholla adlı bir programdan oluşturulan veriler kullanılarak oluşturuldu.

Nguyen, “Otuz yıl önce, bu tür bir hesaplama imkansız olurdu, ancak artık teknolojiyle sınırlı değiliz.” Dedi. “Artık paralel hesaplama için optimize edilmiş kodu kullanarak yüksek çözünürlüklü sayısal deneyler yaparak daha karmaşık yapıları inceleyebiliriz.”

Bulguları, yaydıkları yüksek düzeyde X-ışını radyasyonunu tespit ederek gök cisimlerini inceleyen bir bilim dalı olan X-ışını astronomisi için uzun süredir devam eden etkilere sahip olsa da, Nguyen, modelinin önceden var olan modellerden daha basit tasarlandığını açıkladı. . Nguyen, simülasyonlarının parametrelerini tasarlarken, yerçekimi ve manyetik alanlar gibi ek kuvvet fiziğini görmezden gelmeyi seçti, ancak yine de bir galaktik rüzgarın nasıl çalıştığına dair bir model oluşturabildi.

Gelecekte, Nguyen simülasyonları yeniden yaratmayı planlıyor, ancak daha karmaşık fiziği hesaba katan değişkenlerle.

Nguyen, “Modelin galaktik rüzgarlardaki birçok temel özelliği yeniden üretmesi, çalışmamızın etkinliğini gösteriyor.” Dedi. “Ama bir sonraki adım, bu ek fiziği eklemek ve nelerin değiştiğini görmek.”