Leistungsstarke neue Simulationen haben gezeigt, dass Spiralarme von Galaxien für das Sammeln von Gas verantwortlich sind, um ihre zentralen supermassiven Schwarzen Löcher mit Energie zu versorgen. Diese Simulation, die an der Northwestern University durchgeführt wurde, ist die erste, die sehr detailliert zeigt, wie Gas durch das Universum bis zum Zentrum eines supermassereichen Schwarzen Lochs fließt. Wissenschaftler sagen, dass, während andere Simulationen das Wachstum eines Schwarzen Lochs modelliert haben, dies die erste Computersimulation ist, die leistungsfähig genug ist, um die vielen Kräfte und Faktoren, die die Entwicklung supermassiver Schwarzer Löcher beeinflussen, umfassend zu berücksichtigen.
Die Simulationen bieten auch seltene Einblicke in die mysteriöse Natur von Quasaren, die unglaublich helle, sich schnell ausdehnende Schwarze Löcher sind. Quasare, eines der hellsten Objekte im Universum, überstrahlen oft sogar ganze Galaxien. Es gibt immer noch keinen Konsens darüber, wie supermassereiche Schwarze Löcher entstehen, aber eine neue Simulation ermöglicht es uns, diese Frage wie nie zuvor zu betrachten.
Wissenschaftler hoffen, dass neue Simulationen wie diese in der Lage sein werden, den Ursprung dieser riesigen Körper aufzudecken. Unter diesen Objekten sind einige von besonderem Interesse für Wissenschaftler, wie das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße und dasjenige, das auf dem legendären ersten Foto eines Schwarzen Lochs zu sehen ist, das vom Event Horizon-Teleskop aufgenommen und 2019 veröffentlicht wurde.
„Der Grund, warum supermassereiche Schwarze Löcher so schwer zu erklären sind, liegt darin, dass sie eine riesige Menge an Materie benötigen, um sie auf kleinstem Raum zu bilden“, sagt Claude-André Fochet-Giguer, Hauptautor der neuen Arbeit und Physiker bei Northwestern University, sagte in einer Erklärung.Western University. „Wie schafft das Universum das? Bisher haben Wissenschaftler Erklärungen entwickelt, die auf einer Kombination verschiedener Ideen basieren, wie die Materie in Galaxien in das Innere gequetscht wird, ein Millionstel der Größe der Galaxie.
Supermassereiche Schwarze Löcher können millionen- oder milliardenfach massereicher sein als die Sonne und sind auf einen konstanten Gaszufluss angewiesen. Um zu verstehen, wie sich diese riesigen Strukturen entwickeln, müssen Wissenschaftler die verschiedenen Wege verstehen, auf denen Gas durch das Universum fließt, um sie anzutreiben. Die neue Simulation modelliert die wichtigsten physikalischen Prozesse, die den Gasfluss beeinflussen.
Die Expansion des Universums, Gravitationsdramen, Sternwinde von massereichen Sternen, Supernova-Explosionen und großräumige galaktische Umgebungen sind einige der Elemente, die in der neuen Arbeit enthalten sind, um ein genaues Bild zu zeichnen.
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