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Aktive supermassereiche Schwarze Löcher sehen nicht alle gleich aus. Manche werden von heißem Staub verdeckt, manche sind von schnellem ionisiertem Gas umgeben und manche können riesige Radiojets ausstoßen, die sich über Millionen von Lichtjahren erstrecken. Durch die Kartierung von etwa zweitausend solcher Objekte von ihren galaktischen Zentren nach außen hin stellten Forscher des Max-Planck-Instituts für Astrophysik fest, dass diese Unterschiede mit den Eigenschaften ihrer Wirtsgalaxien zusammenhängen. Infrarot- und optische AGNs finden sich in sternbildenden Galaxien mit jungen Zentren und ionisierten Winden, während Radio-AGNs meist in älteren, ruhigeren Systemen vorkommen. Eine kleine Gruppe, die beide Arten von Aktivität aufweist, liegt dazwischen.

Der künftige MPA-Postdoktorand Ignas Juodžbalis wurde als Stipendiat des Gruber-Stipendiums für Astrophysik 2026 ausgewählt. Die von der Internationalen Astronomischen Union (IAU) verwaltete Auszeichnung würdigt herausragende Nachwuchswissenschaftler:innen und ist mit einem Forschungsstipendium in Höhe von 75.000 US-Dollar dotiert, um bahnbrechende Forschungsarbeiten zu unterstützen.

Aufgrund charakteristischer Merkmale in den Spektren der „Little Red Dots“, einer neuen Klasse von Objekten, die vom James-Webb-Weltraumteleskop entdeckt wurden, nahm man an, dass es sich um weit entfernte Galaxien mit massereichen Schwarzen Löchern in ihrem Zentrum handelt. Neue Forschungsergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass das Licht dieser Galaxien nicht nur durch die Bewegung von Gas in der Nähe des zentralen Schwarzen Lochs, sondern auch durch Strahlungseffekte geprägt wird. Wissenschaftler des MPA haben drei wichtige Prozesse – Resonanz-, Raman- und Thomson-Streuung – modelliert und festgestellt, dass diese gemeinsam die Entstehung der Wasserstofflinien in den Little Red Dots erklären können.

Der Raum um Galaxien leuchtet im Teleskop zwar nicht hell, ist aber mit Gasen unterschiedlicher Temperatur gefüllt. Die Temperaturen reichen von Plasma mit einer Million Grad Celsius bis hin zu viel kälteren, winzigen Wolken, wie sie auch auf der Erde zu finden sind. Um zu erklären, wie Galaxien wachsen, Sterne bilden und sich entwickeln, ist das Verständnis der Wechselwirkungen dieser Gase entscheidend. Die enormen Temperaturunterschiede haben sich jedoch als große Herausforderung für Simulationen erwiesen, da sie auch zu großen Unterschieden in der Dichte führen. Ein Team von Wissenschaftlern am MPA und am AIP (Potsdam) hat nun ein neues Modell namens MOGLI entwickelt. Damit können diese Wechselwirkungen mit bisher unerreichter Detailgenauigkeit verfolgt werden. Dabei werden das heiße und das kalte Gas als zwei gekoppelte Komponenten behandelt, die Material und Energie austauschen. So kann ein ursprünglich für zahlreiche terrestrische Anwendungen in Ingenieurskreisen entwickelter Multifluid-Ansatz dazu verwendet werden, das verborgene Leben von kaltem Gas in großen kosmologischen Simulationen zu erfassen.

Schwarze Löcher mit einer Masse zwischen der stellarer und supermassereicher Schwarzer Löcher gehören zu den rätselhaftesten Objekten im Universum. Es wird angenommen, dass diese Schwarzen Löcher mittlerer Masse in vielen Zwerggalaxien vorkommen. Mithilfe neuer, hochauflösender Supercomputersimulationen haben Wissenschaftler des MPA herausgefunden, dass nukleare Sternhaufen – kompakte, massereiche Sternhaufen im Zentrum von Galaxien – möglicherweise der Schlüssel zu ihrem Wachstum sind und somit das Rätsel um die Entstehung supermassereicher Schwarzer Löcher lösen könnten.

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