Sci Simple

New Science Research Articles Everyday

# Física # Fenómenos Astrofísicos de Altas Energias # Astrofísica das Galáxias

Jatos de NGC 1052: Dinâmicas Cósmicas Reveladas

Um olhar sobre os jatos de NGC 1052 e seus comportamentos surpreendentes.

Ainara Saiz-Pérez, Christian M. Fromm, Manel Perucho, Oliver Porth, Matthias Kadler, Yosuke Mizuno, Andrew Chael, Karl Mannheim

― 6 min ler


Jatos de NGC 1052: Um Jatos de NGC 1052: Um Estudo Cósmico 1052. Examinando os jatos misteriosos de NGC
Índice

Galáxias de rádio são objetos fascinantes no espaço que emitem ondas de rádio fortes. Uma maneira de estudá-las é observando seus Jatos, que são fluxos de partículas expelidos de seus centros. Aqui, vamos focar em NGC 1052, um núcleo galáctico ativo (AGN) de baixa luminosidade que exibe dois jatos. O objetivo é entender como esses jatos se moldam e se comportam enquanto viajam pelo espaço. Vamos simplificar isso sem nos perdermos muito em detalhes cósmicos, certo?

O que é um Jato, afinal?

Imagina uma fonte cósmica jorrando água no ar. Em termos simples, é meio assim que os jatos funcionam no espaço! Eles são fluxos de gás e partículas em alta velocidade que saem do centro de galáxias como NGC 1052. Esses jatos podem se estender por milhares de anos-luz, mas não são só longos; eles também podem ter formas estranhas, girando e se dobrando enquanto interagem com o espaço ao redor. Os cientistas querem saber como eles se formam e evoluem com o tempo.

Por que NGC 1052?

NGC 1052 é um alvo único para os cientistas porque tem jatos visíveis, o que facilita o estudo. Seus jatos apontam quase diretamente para nós, nos dando um lugar na primeira fila para observar seu comportamento. Além disso, está relativamente perto em termos cósmicos, a cerca de 46 milhões de anos-luz. Com as ferramentas certas, os pesquisadores conseguem dar um zoom e analisar esses jatos em detalhes.

As Ferramentas do Ofício

Para investigar os jatos de NGC 1052, os pesquisadores usam telescópios de rádio de alta resolução. Esses instrumentos podem coletar dados sobre os jatos em diferentes frequências, permitindo que os cientistas criem imagens que mostram como os jatos mudam com o tempo. Usando técnicas como interferometria de longa base (VLBI), eles conseguem juntar observações de vários telescópios espalhados por grandes distâncias na Terra. É como tirar uma selfie com vários amigos em cidades diferentes e juntar tudo em uma única foto!

Dinâmica dos Jatos

Agora que sabemos o que estamos observando, vamos falar sobre a dinâmica dos jatos. Simplificando, é tudo sobre entender como esses jatos se comportam enquanto saem de suas galáxias. Os pesquisadores fazem simulações por computador para explorar como os jatos se movem, colidem com o material ao redor e mudam de forma. Um fator chave que eles consideram é algo chamado "Choques". Imagine um carro batendo em uma parede; essa explosão cria uma onda de choque, semelhante ao que acontece quando os jatos encontram obstáculos em seu caminho.

Colimação do Jato

Outro aspecto importante da dinâmica do jato é a colimação. Esse termo descreve quão estreito ou largo um jato é enquanto viaja. Um jato pode ser perfeitamente cilíndrico, largo como uma panqueca, ou qualquer coisa entre isso. A forma do jato é influenciada por vários fatores, como a pressão do espaço ao redor e a velocidade do jato.

Metodologia de Pesquisa

Na busca para entender os jatos de NGC 1052, os pesquisadores realizaram duas tarefas principais: simulações detalhadas e observações cuidadosas. As simulações permitiram que eles experimentassem com diferentes formas de jato, velocidades e pressões ao redor, enquanto as observações forneceram dados reais para comparar.

Simulações

As simulações usaram um método chamado hidrodinâmica relativística especial (SRHD) para imitar como os jatos se comportam em tempo real. Os pesquisadores criaram um modelo dos jatos e adicionaram diferentes pressões e velocidades para ver como eles reagiam. Imagine testar um foguete de brinquedo em várias condições de vento—alguns voam reto, enquanto outros balançam ou colidem. É assim que funcionam as simulações!

Observações

A parte de observação envolve coletar dados de telescópios de rádio. Capturando imagens dos jatos ao longo do tempo, os pesquisadores conseguem acompanhar como eles evoluem. Isso é como tirar fotos de uma planta crescendo—com o tempo, você consegue ver mudanças e padrões que ajudam a entender melhor seu crescimento.

Resultados da Pesquisa

As descobertas dos pesquisadores revelaram algumas percepções empolgantes sobre a dinâmica dos jatos e a colimação. Eles observaram que os jatos de NGC 1052 podem não ser tão simétricos quanto se pensava anteriormente. A verdade é que até jatos que parecem idênticos podem se comportar de forma diferente devido a vários fatores, como a pressão do material ao redor e certos atrasos de tempo nas observações.

Assimetria nos Jatos

Um dos resultados mais interessantes foi a descoberta de que os jatos mostram sinais de assimetria. Embora possam começar parecendo simétricos, as coisas ficam um pouco caóticas enquanto viajam, levando a diferenças notáveis. Você poderia dizer que é como um par de gêmeos—embora possam se parecer, suas personalidades podem ser completamente diferentes!

Atrasos de Tempo e Efeitos Observacionais

Outro aspecto interessante descoberto foi a influência dos atrasos de tempo nas observações. A luz leva tempo para viajar até nossos telescópios, então como percebemos os jatos pode mudar dependendo de quando e como os observamos. Isso é semelhante a um filme onde certas cenas podem parecer diferentes se assistidas em velocidades diferentes.

Cinemática do Jato

Cinemática do jato refere-se ao estudo do movimento dentro dos jatos. Acompanhando pontos brilhantes específicos, conhecidos como componentes, os pesquisadores conseguem observar quão rápido e em que direção esses jatos se movem. Assim, eles podem construir uma imagem mais clara do comportamento e da dinâmica do jato.

O Papel dos Choques

Como mencionado antes, os choques são cruciais para entender a dinâmica dos jatos. Quando dois jatos se encontram ou quando um jato encontra material ao redor, ondas de choque podem se formar. Esses choques podem mudar a direção e a velocidade dos jatos, muito semelhante a como uma bola de futebol muda de direção quando atinge outra bola.

Conclusão

Essa exploração dos jatos de NGC 1052 revela muitas complexidades e mistérios que existem no universo. Mesmo com ferramentas e modelos avançados, entender esses jatos cósmicos ainda é um quebra-cabeça em andamento. No entanto, essa pesquisa lança luz sobre como os jatos se comportam e interagem com o ambiente, abrindo caminho para descobertas futuras.

Então, da próxima vez que você pensar em jatos no espaço, lembre-se de NGC 1052 e da dança intrincada de partículas acontecendo bem acima de nossas cabeças. É um show cósmico, e estamos apenas começando a desvendar a coreografia!

Fonte original

Título: Probing jet dynamics and collimation in radio galaxies. Application to NGC 1052

Resumo: Context. Radio galaxies with visible two-sided jet structures, such as NGC 1052, are sources of particular interest to study the collimation and shock structure of active galactic nuclei jets. High-resolution very-long-baseline interferometry observations of such sources can resolve and study the jet collimation profile and probe different physical mechanisms. Aims. In this paper, we study the physics of double-sided radio sources at parsec scales, and in particular investigate whether propagating shocks can give rise to the observed asymmetry between jet and counterjet. Methods. We carry out special relativistic hydrodynamic simulations and perform radiative transfer calculations of an over-pressured perturbed jet. During the radiative transfer calculations we incorporate both thermal and nonthermal emission while taking the finite speed of light into account. To further compare our results to observations, we create more realistic synthetic data including the properties of the observing array as well as the image reconstruction via multifrequency regularized maximum likelihood methods. We finally introduce a semi-automatized method for tracking jet components and extracting jet kinematics. Results. We show that propagating shocks in an inherently symmetric double-sided jet can lead to partially asymmetric jet collimation profiles due to time delay effects and relativistic beaming. These asymmetries may appear on specific epochs, with one jet evolving near conically and the other one parabolically (width profile evolving with a slope of 1 and 0.5, respectively). However, these spurious asymmetries are not significant when observing the source evolve for an extended amount of time. Conclusions. Purely observational effects are not enough to explain a persisting asymmetry in the jet collimation profile of double-sided jet sources and hint at evidence for asymmetrically launched jets.

Autores: Ainara Saiz-Pérez, Christian M. Fromm, Manel Perucho, Oliver Porth, Matthias Kadler, Yosuke Mizuno, Andrew Chael, Karl Mannheim

Última atualização: 2024-12-03 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2412.02358

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.02358

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

Obrigado ao arxiv pela utilização da sua interoperabilidade de acesso aberto.

Mais de autores

Artigos semelhantes