Turbulente Ausströmungen können kaltes Gas aus galaktischen Scheiben hinausbefördern. Und doch überleben einige kalte Wolken und legen Dutzende von Kiloparsec zurück. Dies stellt die Vorstellung infrage, dass Turbulenzen kalte Wolken unweigerlich zerstören. Mithilfe dreidimensionaler hydrodynamischer Simulationen zeigen Forschende des MPA, dass Turbulenzen für das Überleben der Wolken sogar hilfreich sein können. Sie vergrößern die Oberfläche für die Strahlungskühlung, sodass heißes Gas auf die kalte Phase kondensieren kann. Dadurch kann sich die Masse der Wolken um bis zu eine Größenordnung erhöhen. Dies führt zudem zu klumpigeren, seitlich ausgedehnten Strukturen anstelle langer, kometenähnlicher Schweife. Diese Erkenntnisse verändern unser Verständnis der Wolkenentwicklung in galaktischen Ausflüssen, da sie nicht nur kaltes Gas umformen und bewahren, sondern auch die spektralen Signaturen um zahlreiche kinematische Komponenten bereichern.

Neue Simulationen enthüllen die Geheimnisse der „kleinen roten Punkte“

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.

Viele massereiche Sterne waren einst Teil von Doppelsternsystemen, doch ihre spannende Vergangenheit war bisher oft nicht mehr nachvollziehbar. Eine neue Studie des Max-Planck-Instituts für Astrophysik und der Universität Bonn hat nun eine Methode entwickelt, um Sterne zu identifizieren, die einst Masse von einem Begleitstern aufgenommen haben. Diese Sterne erscheinen heute als Einzelobjekte, tragen aber die chemischen Spuren ihrer Vergangenheit als Doppelstern. Mithilfe eines einzigartigen „chemischen Fingerabdrucks“, der unabhängig von spezifischen Evolutionsmodellen ist, konnten die Forscher die Doppelstern-Geschichte massereicher Sterne rekonstruieren. Die Methode hat bereits den gut untersuchten Stern γ Columbae als ehemaligen Massegewinner neu klassifiziert und damit lang gehegte Annahmen über seinen Ursprung infrage gestellt. Zudem hat sie neue Einblicke in die Entwicklung des Vorläufers der Supernova SN 1987A geliefert.

Juma Kamulali ist der erste Doktorand in Astrophysik an der Kyambogo-Universität in Uganda. In Zusammenarbeit mit der Partnergruppe des Max-Planck-Instituts für Astrophysik (MPA) führte er bahnbrechende Forschungsarbeiten durch, in deren Rahmen er ein leistungsstarkes neues Tool für maschinelles Lernen namens MAISTEP vorstellte. Dieses ermöglicht die präzise Bestimmung von Sterneigenschaften anhand grundlegender Beobachtungsdaten. Durch die Anwendung dieser Methode auf Tausende von Muttersternen von Exoplaneten entdeckte Kamulali ein deutlicheres, tieferes „Radius-Tal” zwischen Super-Erden und Sub-Neptunen. Dies liefert neue Erkenntnisse über die Planetenentwicklung und den Atmosphärenverlust.

Neben den spektakulären Schwarzen Löchern, die energiereiche, veränderliche Ereignisse erzeugen, sollte es noch sehr viel mehr ruhige Schwarze Löcher geben, die nur durch den Einfluss ihrer Schwerkraft auf Begleitsterne nachweisbar sind. Bisher hat die ESA-Mission Gaia drei solche Doppelsternsysteme mit ruhenden Schwarzen Löchern identifiziert. Im Dezember dieses Jahres werden möglicherweise viele weitere veröffentlicht. Zwei dieser Systeme stellen jedoch eine große Herausforderung für unser Verständnis der Entwicklung von Doppelsternsystemen dar, da sie eine unerwartet große Umlaufbahn und ein extremes Massenverhältnis aufweisen. Eine neue Studie des Max-Planck-Instituts für Astrophysik schlägt eine Lösung vor. Wenn der Großteil der Materie, die von dem massereichen Stern übertragen wird, das System verlässt, ohne dabei einen signifikanten Anteil des orbitalen Drehimpulses mitzunehmen, kann das Doppelsternsystem überleben, ohne dass sich seine Umlaufbahn verkleinert oder die Sterne verschmelzen. Diese Erkenntnisse deuten darauf hin, dass ein Massenverlust mit niedrigem Drehimpuls auch in anderen Systemen eine wichtige Rolle spielen könnte. Dies hätte erhebliche Auswirkungen auf unser Verständnis der Entwicklung von Doppelsternsystemen.

Am 8. Juli ehrte das Max-Planck-Institut für Astrophysik (MPA) die beiden herausragenden Nachwuchswissenschaftler Teresa Braun und Aniket Bhagwat mit dem Kippenhahn-Preis. Sie wurden für ihre bahnbrechenden Arbeiten ausgezeichnet, durch die sie unser Verständnis der Sonne und des frühen Universums maßgeblich vorangebracht haben. Der Preis, der zur Förderung exzellenten wissenschaftlichen Schreibens und originellen Denkens ins Leben gerufen wurde, würdigt sowohl die Tiefe ihrer Entdeckungen als auch die Klarheit und Prägnanz ihrer Darstellung.

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