Lastnosti vročega plina v jatah galaksij

Lastnosti vročega plina v jatah galaksij

V februarski številki revije Monthly notices of the Royal Astronomical Society je bil objavljen članek z naslovom “Pressure of the hot gas in simulations of galaxy clusters”, katerega vodilni avtorici sta dr. Susana Planelles z Univerze v Valenciji in dr. Dunja Fabjan s Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani. V članku je skupina astrofizikov podrobno analizirala lastnosti vročega plina, ki zapolnjuje območje jat galaksij. Posebej je bil članek namenjen študiji profila tlaka plina v jatah, prisotnosti zgoščin v plinu in skalirnim zvezam med maso jate in termično energijo plina, ki jo merimo s pomočjo Sunjajev-Zeldovičevega učinka.

Raziskava je temeljila na numeričnih simulacijah jat galaksij v kozmološkem kontekstu. S takimi simulacijami lahko dovolj natančno spremljamo razvoj jate galaksij v vseh njenih komponentah (zvezde, plin, temna snov) in sočasno simuliramo jate različnih velikostih. V raziskavi so uporabili večje število jat (okrog 100) za statistično analizo in 29 jat za podroben pregled radialnih lastnosti plina. Vse jate so simulirali z dodajanjem pomembnih astrofizikalnih procesov, od nastajanja zvezd do galaktičnih vetrov in učinka, ki ga povzročajo supermasivne črne luknje v središčih galaksij.

Izkazalo se je, da se profil tlaka plina ne spreminja z rdečim premikom. Skalirne zveze med maso jate in termično energijo plina se sicer skladajo z opazovanji, vendar je prisotno odstopanje v primeru, ko je jata “dinamično aktivna” ali “relaksirana”. Zanimiv pa je tudi rezultat, da je povratni učinek aktivnih galaktičnih jeder sposoben znižati prisotnost zgoščin v plinu, kar se izredno dobro sklada z najnovejšimi opazovanji plina v rentgenski svetlobi.

Članek je dostopen na spletni strani revije MNRAS in prosto dostopen na arhivih ArXiv.org.

Slika: Na zgornji sliki je prikaz jatnega plina, kjer barve prikazujejo intenziteto Sunjajev-Zeldovičevega učinka, črne konture pa različne nivoje rentgenskega sevanja, ki je najmočnejše v središču jate same. Zgoraj in spodaj sta prikazani dve jati, katerih plin ima regularno oziroma moteno obliko. V spodnjem primeru lahko opazimo prisotnost dveh središčnih območij močnejšega rentgenskega sevanja, ki nakazujejo dinamično preteklost jate v kateri je verjetno prišlo do združitve dveh manjših jat. Oznake NR, CSF in AGN se nanašajo na različne fizikalne procese, ki so bili upoštevani v simulaciji (od neradiativnih procesov, ohladitve plina in nastanka zvezd, ter z dodatkom povratnega učinka aktivnih galaktičnih jeder). Od leve proti desni je opazna je razlika v prisotnosti zgoščin, ki se zmanjšujejo, ter v strmini rentgenskih profilov.

Dodaj odgovor

Vaš e-naslov ne bo objavljen. * označuje zahtevana polja