一个新的窗口,以查看磁化宇宙的未开发隐藏的侧面

弯曲喷射结构

由MEERKAT Radio Telescope(左)观察到的MRC 0600-399发出的弯曲喷射结构通过在Aterui II(右)上进行的仿真进行了良好的仿真再现。在Meerkat图像的左侧部分可见的附近的Galaxy B不影响喷气机,并且已被排除在模拟中。信用:Chibueze,Sakemi,Ohmura等。(Meerkat图片);Takumi Ohmura,Mami Machida,Hirotaka Nakayama,4d2u项目,Naoj(aterui II图片))

新的观测和模拟表明,从中央大量排出的高能粒子喷射黑洞在银河系中最亮的星系中,可用于映射簇间磁场的结构。这些调查结果为天文学家提供了一种新工具,用于调查星系的簇的先前未开发的方面。

由于星系的集群通过与周围物质的碰撞而生长,它们会产生弓形冲击并在稀释时醒来等离子体。这些活动引起的等离子体运动可以覆盖簇内磁性层,形成磁力的虚拟壁。然而,这些磁性层只能在与它们与它们相互作用时间接观察。因为简单难以识别这种相互作用,所以簇内磁场的性质仍然不知识。非常需要一种映射/表征磁层的新方法。


射流与银河集群磁场之间的相互作用的仿真。由Aterui II的模拟的射流和银河群的磁场之间的相互作用的电影。喷射的颜色代表气体的速度。喷射的较高速度部分以橙色显示,较慢的部分以蓝色显示。黄线代表磁场线。在最后一个场景中,模拟预测的电磁辐射强度以黄色显示。信用:Takumi Ohmura,Mami Machida,Hirotaka Nakayama,4d2u项目,Naoj

包括九州大学的研究生在内的天文学家(包括Haruka Sakemi)(现在是日本国家天文天文台的研究员 - Naoj),使用了位于南非北卡罗沙漠的Meerkat射频望远镜观察明亮的星系在合并的Galaxy集群Abell 3376中称为MRC 0600-399。众所周知,位于哥伦巴州的星座的方向超过600万光年,已知MRC 0600-399具有弯曲至90度角的异常喷射结构。以前的X射线观测显示,MRC 0600-399是穿透星系主簇的子簇的核心,指示主和子簇之间的边界处存在强磁层。这些功能使MRC 0600-399成为研究喷气机和强磁层之间的相互作用的理想实验室。

Meerkat观察揭示了喷气机的前所未有的细节,最引人注目的,微弱的“双镰刀”结构沿弯曲点的相反方向延伸并产生“T”形状。这些新细节表明,就像一流的水流击中玻璃窗格,这是一个非常混乱的碰撞。需要专用的计算机模拟来解释观察到的喷射形态和可能的磁场配置。

Takumi Ohmura, a graduate student at Kyushu University (now a research fellow at the University of Tokyo’s Institute for Cosmic-Ray Research – ICRR), from the team performed simulations on NAOJ’s supercomputer ATERUI II, the most powerful computer in the world dedicated to astronomical calculations. The simulations assumed an arch-like strong magnetic field, neglecting messy details like turbulence and the motion of the galaxy.

这种简单的模型提供了与观察结果的良好匹配,表明模拟中使用的磁图案反映了MRC 0600-399周围的实际磁场强度和结构。更重要的是,它表明模拟可以成功代表底层物理,使得它们可以在其他物体上使用,以表征在星系的集群中的更复杂的磁场结构。这为天文学家提供了一种了解磁化宇宙的新方法和一种分析来自SKA(平方公里阵列)的未来无线电观察者的更高质量数据的工具。

参考:“来自MRC 0600-399的喷气机在群体Abell 3376中弯曲的磁场”由James O. Chibueze,Haruka Sakemi,Takumi Ohmura,Mami Machida,Hiroki Akamatsu,Takuy​​a Akahori,Hiroyuki Nakanishi,Viral Parekh,Ruby Van Royen和Tsutomu T. Takeuchi,5月5日,5月5日,自然
DOI:10.1038 / S41586-021-03434-1

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