Juni 16, 2024
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  • 1:55 pm Supermassereiche Schwarze Löcher in „Roten Geysir“-Galaxien verursachen eine galaktische Erwärmung
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Ein internationales Wissenschaftlerteam, darunter Renbin Yan von der University of Kentucky, hat eine neue Klasse von Galaxien entdeckt, die „roten Geysire“ genannt werden und über supermassive Schwarzlochwinde verfügen, die so heiß und energiereich sind, dass sich keine Sterne bilden können.

Im Laufe der letzten paar Milliarden Jahre hat eine mysteriöse Art der „galaktischen Erwärmung“ dazu geführt, dass sich viele Galaxien von einem lebhaften Ort, an dem sich hin und wieder neue Sterne bildeten, in einen ruhigen Ort ohne frische junge Sterne verwandelten. Doch der Mechanismus, der diese dramatische Transformation herbeiführt und die Galaxien ruhig hält, ist eines der größten ungelösten Rätsel in der Galaxienentwicklung.

„Diese Galaxien verfügen über die notwendigen Voraussetzungen für die Bildung neuer Sterne, aber sie tun es nicht – warum?“ sagte Yan, Assistenzprofessor für Physik und Astronomie in Großbritannien.

Forscher vergleichen es mit Wüsten in dicht bewölkten Regionen; Regen und Vegetation wären zu erwarten, keine karge Landschaft. Yan und Astronomen des Sloan Digital Sky Survey (SDSS) lösen das Rätsel in einer heute in Nature veröffentlichten Studie und verkünden die Entdeckung der roten Geysire.

Rote Geysire sind alte Galaxien, in denen supermassereiche Schwarze Löcher mit niedriger Energie vorkommen, die starke interstellare Winde antreiben. Diese Winde unterdrücken die Sternentstehung, indem sie das Umgebungsgas in Galaxien erhitzen und verhindern, dass es abkühlt und zu Sternen kondensiert.

Yan, ebenfalls Vermessungswissenschaftler für die Umfrage „Mapping Nearby Galaxies“ am Apache Point Observatory (MaNGA), arbeitete mit dem internationalen Team, darunter dem Hauptautor Edmond Cheung von der Universität Tokio, an der Untersuchung Hunderter Galaxien, als sie eine supermassive schwarze Galaxie entdeckten Loch, das das kalte Gas in seiner Muttergalaxie wegschleudert.

„Mit MaNGAs technologischem Upgrade auf das Sloan Foundation Telescope können wir detaillierte Karten von Galaxien zehn- bis hundertmal schneller erstellen als noch vor zehn Jahren“, sagte Yan.

Yan und sein Team bei MaNGA kartieren die Details von 10.000 nahegelegenen Galaxien – die bislang größte Durchmusterung ihrer Art – mit dem Ziel, die Lebenszyklen der Galaxien zu verstehen. Im Gegensatz zu früheren SDSS-Durchmusterungen kartieren sie nicht nur die Zentren von Galaxien, in denen supermassereiche Schwarze Löcher leben, sondern auch die äußeren Ränder der Galaxien, was ihnen die Entdeckung der Roten Geysir-Galaxie ermöglichte.

Die von diesen supermassereichen Schwarzen Löchern angetriebenen Winde könnten schnell kommen und gehen. Es ist schwierig, den Moment einzufangen, in dem sie auftauchen. „Da MaNGA so viele Galaxien untersucht, können unsere Schnappschüsse selbst die schnellsten Veränderungen an Galaxien offenbaren“, sagte Yan. „Und so haben wir Akira gefunden.“

„Akira“, ein Beispiel einer roten Geysir-Galaxie, die Cheung den Spitznamen gegeben hat, hat eine Begleitgalaxie namens „Tetsuo“. Akira entzieht Tetsuo Gas, das Akiras supermassereiches Schwarzes Loch antreibt. Die vom Schwarzen Loch angetriebenen Winde sind der Grund dafür, dass Akira derzeit eine rote Geysirgalaxie ist.

Kevin Bundy, MaNGA-Hauptforscher, hat sich den Namen „roter Geysir“ ausgedacht, weil ihn diese Windausbrüche an die sporadischen Ausbrüche eines Geysirs erinnerten und weil es in der Galaxie nicht zur Bildung neuer Sterne kam, sondern nur noch rote Sterne übrig blieben.

Wie die globale Erwärmung auf der Erde hat auch die galaktische Erwärmung langfristige Folgen für Rote Geysir-Galaxien – ihr Gas kann keine neuen Sterne mehr bilden.

John Israel

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