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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. mehr

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. mehr

Eine neue Studie unter der Leitung von Dr. Alankar Dutta vom Max-Planck-Institut für Astrophysik hat aufgedeckt, warum kalte Gaswolken in den starken Winden, die von Supernovae aus Galaxien herausgeblasen werden, es schwer haben können zu überleben. Die in Kürze in den „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” veröffentlichten Ergebnisse stellen langjährige Annahmen darüber infrage, wie Galaxien Materie mit ihrer Umgebung austauschen. mehr

Quasare sind aktive, supermassereiche Schwarze Löcher im Zentrum massereicher Galaxien. Sie geben eine Energie ab, die weit über die gravitative Bindungsenergie ihrer Wirtsgalaxien hinausgeht. Diese enorme Energiemenge kann das Gas innerhalb und außerhalb der Galaxien beeinflussen und somit deren Entwicklung verändern. Die Bedeutung dieses Prozesses ist zwar weitgehend akzeptiert, doch seine Details sind nach wie vor umstritten. Ein internationales Forscherteam unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für Astrophysik (MPA) hat nun Beobachtungen der umfangreichsten Stichprobe von Wasserstoffstrukturen um Quasare im frühen Universum gesammelt, um diesen Rückkopplungsprozess besser zu verstehen. Die Daten zeigen, wie das Gas über Entfernungen von mehreren hunderttausend Lichtjahren auf die von den supermassereichen Schwarzen Löchern abgegebene Energie reagiert. Damit bieten sie einen neuen Ansatz zur Untersuchung des Einflusses von Quasaren auf die Entwicklung von Galaxien. mehr

Stellen Sie sich einen Stern vor, der nicht in einer feurigen Explosion in ein supermassereiches Schwarzes Loch stürzt, sondern es umkreist und sich seinem Horizont langsam immer weiter nähert. Dies ist die Geschichte eines Unterriesensterns, der von einem Schwarzen Loch mit einer Masse von mehreren Millionen Sonnenmassen seiner Wasserstoffschicht beraubt wird. Übrig bleibt ein Heliumkern, der aufgrund der Emission starker Gravitationswellen langsam angezogen wird. Schließlich kann er so nah an das supermassereiche Schwarze Loch herangezogen werden, dass er zu einer vielversprechenden, beobachtbaren Gravitationswellenquelle für den zukünftigen Detektor LISA (Laser Interferometer Space Antenna) wird. Ein Team am MPA hat dieses Szenario untersucht. mehr