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In der ersten Studie dieser Art haben Forscher des RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS) in Japan gemeinsam mit Kollegen des Max-Planck-Instituts für Astrophysik (MPA) und des Flatiron Institute maschinelles Lernen – eine Form der künstlichen Intelligenz – eingesetzt. Damit konnten sie die Rechenzeit für die Simulation der Entwicklung von Galaxien in Verbindung mit Supernova-Explosionen erheblich verkürzen. Dieser Ansatz könnte dabei helfen, die Entstehung unserer eigenen Galaxie und insbesondere die für das Leben in der Milchstraße wesentlichen Elemente zu verstehen. mehr

Die Materie im intergalaktischen Raum ist in einem riesigen Netz von fadenförmigen Strukturen verteilt, die miteinander verbunden sind und als kosmisches Netz bezeichnet werden. Ein internationales Forschungsteam hat nun mittels hunderter Beobachtungsstunden ein einzigartiges, gestochen scharfes Bild eines kosmischen Filaments innerhalb dieses Netzes aufgenommen, das zwei aktive Galaxien miteinander verbindet - zu einer Zeit, als das Universum erst etwa zwei Milliarden Jahre alt war. mehr

Supercomputer-Simulationen sagen vorher, dass sich die Materie im Universum in einem wabenartigen System von Filamenten verteilt. Dieses wird auch das „kosmische Netz“ genannt, in dem sich Galaxien bilden und entwickeln. Der überwiegende Teil dieser komplizierten Struktur besteht aus diffusem Wasserstoffgas so geringer Dichte, dass es äußerst schwierig ist, es direkt zu beobachten. Ein vom MPA geleitetes Team hat ­die aktiven supermassereichen schwarzen Löcher in Galaxienpaaren, die sich in geringem Abstand befinden, ins Visier genommen, um die filamentären Strukturen des kosmischen Netzes im frühen Universum zu finden. Die Ergebnisse sind vielversprechend und enthüllen Hinweise auf Strukturen des kosmischen Netzes, die sich zwischen den beobachteten Paaren erstrecken –hervorragende Ziele für zukünftige ultratiefe Beobachtungen. mehr

Galaxien sind keine Inseln im Kosmos. Während sich das Universum insgesamt ausdehnt – angetrieben von der mysteriösen „dunklen Energie“ – sammeln sich Galaxien lokal durch den Einfluss der Schwerkraft und bilden das kosmische Netz, das durch die Schwerkraft der dunklen Materie zusammengehalten wird. Für Kosmologen sind Galaxien Testobjekte, um die Schwerkraft, die dunkle Materie und die dunkle Energie zu untersuchen. Zum ersten Mal haben Forscher und Alumni des MPA nun eine neuartige Methode verwendet, die alle Informationen in Galaxienkarten vollständig ausnutzt, und diese Methode auf simulierte, aber realistische Datensätze angewendet. Ihre Studie zeigt, dass diese neue Methode das kosmologische Standardmodell sehr viel stingenter testet und das Potenzial hat, neues Licht auf die Schwerkraft und das dunkle Universum zu werfen. mehr

Eine sorgfältige Analyse der Filamente in der großräumigen kosmischen Struktur hat interessante neue Erkenntnisse über die Entwicklung und Komplexität des kosmischen Netzes zutage gefördert. Während einige Filamente – abhängig von ihrer kosmischen Umgebung – eine signifikante Entwicklung aufweisen, bleiben die globalen Eigenschaften der Filamente stabil, was in zukünftigen kosmologischen Studien genutzt werden könnte. Das MPA-Team hat außerdem eine neue Methode entwickelt, die eine strenge Kalibrierung der Filament-Kataloge ermöglicht. mehr