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Das frühe Universum ist ein Kindergarten für supermassive Schwarze Löcher, wie neue Forschungsergebnisse zeigen

Das frühe Universum ist ein Kindergarten für supermassive Schwarze Löcher, wie neue Forschungsergebnisse zeigen


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In neuen Forschungen von Wissenschaftlern des Georgia Institute of Technology, der Dublin City University und anderen wurde das Rätsel der ursprünglichen Formationen supermassiver Schwarzer Löcher möglicherweise endlich gelöst.

Älteste schwarze Löcher im Universum

Das Licht, das uns aus den Ereignishorizonten der 13 Milliarden Lichtjahre entfernten Schwarzen Löcher erreicht, was darauf hindeutet, dass sie sich nicht lange nach dem Urknall gebildet haben, ist für viele Wissenschaftler, die die ältesten Strukturen des Universums untersuchen, ein hartnäckiges Rätsel geblieben.

Es wurde lange angenommen, dass die Bildung von supermassiven Schwarzen Löchern in Regionen des Weltraums stattfand, die stark von starker Strahlung von Galaxien in unmittelbarer Nähe bombardiert wurden. Dies ist jedoch für einige der ältesten supermassiven Schwarzen Löcher, die wir entdeckt haben, fast unmöglich, weil sie älter sind als alle außer den ältesten Galaxien.

Forscher am Georgia Institute of Technology und andere haben die Entstehung dieser ursprünglichen Allesfresser beleuchtet. Mithilfe eines leistungsstarken Supercomputers zur Modellierung der Bedingungen in den Millionen von Jahren nach dem Urknall stellten die Forscher fest, dass sich diese Strukturen in dichten, sternenlosen Taschen aus vorgalaktischem Gas abseits anderer Galaxien bildeten.

In den meisten Fällen verschmolzen diese Gase zu Sternen und dann zu Galaxien, aber manchmal wird dieser Prozess gestört. Die Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift Natur, zeigten, dass, wenn sich eine Galaxie schneller und heftiger als üblich bildet, der übliche Prozess der Sternentstehung kurzgeschlossen werden kann und aus dem, was übrig bleibt, supermassereiche Schwarze Löcher entstehen können.

Halos der Dunklen Materie

Dunkle Materie, die unsichtbare Substanz, die das Universum durchdringt, deren Gravitationseffekte jedoch sichtbar sind, füllte das Uruniversum einige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall. Während sich eine Galaxie bildet, kollabiert dunkle Materie zu einem Lichthof, der die Galaxie zusammenhält.

Wenn das Wachstum dieser Halos zu früh zu schnell ist, kann dies den Mechanismus der Sternentstehung in den vorgalaktischen Gasen stören. Während die Gastaschen aus Gasen wachsen, die in die zunehmende Schwerkraftquelle der Galaxie strömen, nehmen vorhandene Schwarze Löcher das gesamte überschüssige Gas auf, das normalerweise das Wachstum der Milliarden von Sternen, aus denen eine Galaxie besteht, gespeist hätte, und wird schließlich zu einem Supermassiv schwarzes Loch.

"In dieser Studie haben wir einen völlig neuen Mechanismus entdeckt, der die Bildung massiver Schwarzer Löcher, insbesondere Halos aus dunkler Materie, auslöst", sagt einer der Autoren der Studie, John Wise, Associate Professor am Center for Relativistic Astrophysics in Georgia Fakultät für Physik des Instituts für Technologie.

„Anstatt nur die Strahlung zu berücksichtigen, müssen wir uns ansehen, wie schnell die Lichthöfe wachsen. Wir brauchen nicht so viel Physik, um es zu verstehen - wie die dunkle Materie verteilt ist und wie sich die Schwerkraft darauf auswirkt. Um ein massives Schwarzes Loch zu bilden, muss man sich in einer seltenen Region mit einer intensiven Konvergenz der Materie befinden.

Störung der alten Theorie der Bildung supermassiver Schwarzer Löcher

Die Studie hat die zuvor akzeptierte Theorie über die Bildung dieser Strukturen auf den Kopf gestellt, so John Regan, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter am Zentrum für Astrophysik und Relativitätstheorie der Universität Dublin, der an der Studie teilgenommen hat.

"Frühere Theorien deuteten darauf hin, dass dies nur geschehen sollte, wenn die Standorte einer hohen Strahlung ausgesetzt waren, die die Sternentstehung tötete", sagte Regan. „Als wir tiefer eintauchten, stellten wir fest, dass diese Standorte eine Phase extrem schnellen Wachstums erlebten. Das war der Schlüssel.

„Die heftige und turbulente Natur der schnellen Versammlung, das gewaltsame Zusammenstoßen der Fundamente der Galaxie während der Geburt der Galaxie verhinderte eine normale Sternentstehung und führte stattdessen zu perfekten Bedingungen für die Bildung von Schwarzen Löchern. Diese Forschung verändert das bisherige Paradigma und eröffnet ein ganz neues Forschungsgebiet. “


Schau das Video: Kann man das Universum als Schwarzes Loch beschreiben? Andreas Müller (Juli 2022).


Bemerkungen:

  1. Gucage

    Es tut mir natürlich leid, aber ich denke, es ist offensichtlich.

  2. Aglaral

    Es tut mir leid, aber meiner Meinung nach lagen sie falsch. Schreiben Sie mir in PM, es spricht mit Ihnen.

  3. Geraint

    Sie haben wahrscheinlich irren?

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  5. Dagar

    Was für eine interessante Frage

  6. Cadda

    Dass wir ohne Ihre bemerkenswerte Idee tun würden



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