Eine supermassive Schwarzlochsimulation. 4X-Bild / iStock
Manchmal werden große Dinge von noch größeren zurückgehalten.
Supermassive Schwarze Löcher im Zentrum von Galaxien können die Geburt neuer Sterne verlangsamen, so eine Präsentation am Dienstag beim virtuellen National Astronomy Meeting NAM 2021 und unter Embargo mit IE geteilt.
Neben der Verbesserung unseres Verständnisses, wie sich Galaxien entwickeln, könnte dies auch zu Verschiebungen in unserem Verständnis davon führen, wie oder wann intelligentes Leben im Lokaluniversum entstehen kann.
Supermassive Schwarze Löcher beeinflussen die Entwicklung von Galaxien
Das Forschungsteam von Astronomen nutzte maschinelles Lernen und drei neuartige Simulationen, um Schlussfolgerungen aus einer Himmelsdurchmusterung zu überprüfen und löste eine 20 Jahre alte Debatte über die Entstehung von Sternen. Der Prozess der Sternentstehung in Galaxien ist seit langem ein Zentrum derintensive Studien für die Forschung unter Astronomen und nach jahrzehntelanger Arbeit, um zu verstehen, wie Gase innerhalb und außerhalb der Milchstraße kollabieren und zu neuen Sternen kondensieren, haben neue Beobachtungsprojekte für den ganzen Himmel festgestellt, dass nicht alle Galaxien in der lokalen Region vonDer Kosmos bildet aktiv Sterne. Es stellt sich heraus, dass es eine große Fülle von "ruhenden" Objekten gibt, aus denen Sterne mit wesentlich niedrigeren Frequenzen entstehen.
20 Jahre lang verblüffte die Frage, was die Sternentstehung von Galaxien stören könnte. Aber die neue Studie eines Teams von Astronomen, darunter eine Doktorandin der University of Cambridge namens Joana Piotrowska, hat ein Experiment entwickelt, das in der Lage ist, zu bestimmendie Ursache für dieses Phänomen. Die Simulationen, die zur Überprüfung der Beobachtungen verwendet wurden, umfassten Illustris, IllustrisTNG und EAGLE. Die Astronomen wandten dann einen maschinellen Lernalgorithmus an, um die Galaxien in verschiedene Typen zu klassifizieren, nämlich: Sternentstehung und Ruhe, und analysierten dann dieDaten nach drei diskursiven Parametern: Einer notierte die Gesamtmasse der Sterne in der Galaxie, ein anderer berücksichtigte die Masse supermassereicher Schwarzer Löcher, die sich im Zentrum von Galaxien bewegen die das Millionen- bis Milliardenfache der Sonnenmasse betragen, und schließlich die Massedes Halo aus Dunkler Materie, der Galaxien umgibt. Mit diesen Faktoren zusammen, konnten die Wissenschaftler am besten vorhersagen, wie sich die Galaxien entwickeln könnten.
Eine verlangsamte Sternentstehungsphase könnte die Entstehung von Leben im Lokaluniversum beeinflussen
Unter Verwendung dieser Parameter konnten die Wissenschaftler identifizieren, welcher von drei physikalischen Prozessen Galaxien in den Halbpensionierungsrückgang von der Sternentstehung führte: Supernova-Explosionen, Energieinjektion von supermassereiche Schwarze Löcher, oder die Schockerhitzung von Gas in kolossalen Halos. Und die Simulationen zeigten, dass die Masse eines supermassiven Schwarzen Lochs der wichtigste Faktor bei der Bremsung der Sternentstehung ist. Kritisch bestätigten die Simulationsergebnisse Beobachtungen im Lokaluniversum, was die Glaubwürdigkeit steigerte"Es ist wirklich aufregend zu sehen, wie die Simulationen genau vorhersagen, was wir im realen Universum sehen", sagte Piotrowska in einer mit einem Embargo versehenen Pressemitteilung, die mit IE geteilt wurde. "Supermassive Schwarze Löcher – Objekte mit Massen, die Millionen oder sogar Milliarden von Sonnen entsprechen— haben wirklich einen großen Einfluss auf ihre Umgebung. Diese Monsterobjekte zwingen ihre Wirtsgalaxien in eine Art Halbpensionierung von der Sternentstehung."
Mit dieser neuesten Entdeckung wird nicht nur das, was wir über supermassereiche Schwarze Löcher und die galaktische Evolution wissen, sondern auch, wie sich das Leben im Lokaluniversum entwickeln könnte, um eine weitere Ebene der Komplexität erweitert. Wenn eine Gleichung wie die Drake-Gleichung sagt die statistische Häufigkeit der Entstehung von intelligentem Leben auf Planeten im Universum voraus. Einer dieser Begriffe muss beinhalten, wann wir in der Geschichte des Universums nach Leben der Gegenwart suchen und wie lange es für die meisten Sterne dauern kannin einer Galaxie zu bilden.Wenn Galaxien wie unsere Milchstraße irgendwann in der fernen Vergangenheit eine Halbpensionierung erfahren, könnte dies die Entstehung lebensfähiger Sternensysteme drastisch verzögern.Oder es könnte zumindest die Häufigkeit senken, mit der lebenserhaltende Sternensysteme könnten sich bilden, bis das supermassive Schwarze Loch seiner Wirtsgalaxie erlaubte, aktive Sternentstehungsperioden wieder aufzunehmen.