Die überraschende Weise schwarzen Löcher prägen die dunkelsten Ecken des Universums

Die leistungsstärkste Supercomputer-Simulation des Universums liefert wichtige Erkenntnisse, wie Materie auf großen Skalen verteilt ist. Überraschenderweise befindet sich ein erheblicher Teil der Materie, außerhalb von Galaxien und in die kosmischen Hohlräume, die den Kosmos zu durchdringen.

Unser Universum ist gefüllt mit allerlei Zeug, nicht alle davon für das bloße Auge sichtbar. Es ist Ihre regelmäßige, tägliche normale Materie (auch bekannt als Baryonen), bestehend aus Sternen, Planeten, Staub, Gas, Menschen und Hoverboards, die nicht tatsächlich Hoverboards. Und dann gibt es die seltsame Sachen wie unsichtbare dunkle Materie und mysteriösen dunklen Energie, deren genaue, der Beschaffenheit noch Kosmologen entzieht.

Aber das Universum ist alt und groß und all dieses Zeug ist nicht gleichmäßig verteilt. Erfahren Sie mehr über die großflächige Verteilung der kosmologischen Materie ein Team von Astronomen aus den Vereinigten Staaten, Österreich und Deutschland analysiert Daten wird durch das Projekt Illustris aufgewühlt — die möglichst genaue Simulation der Supercomputer des Universums jemals entwickelt. Dieses Modell simuliert einen Würfel Platz 350 Millionen Lichtjahren auf jeder Seite zu messen. Es beginnt, wenn das Universum nur 12 Millionen Jahre alt war, verfolgen die Höhen und Tiefen der Schwerkraft und Materie wie die Struktur des Universums verändert hat, die wir heute sehen.

Illustris deutet darauf hin, dass Galaxien nur 1 bilden/500 (0,002 Prozent) des Volumens des Universums, und dass dunkle Hohlräume in den äußeren Rand des Kosmos enthielten weniger als 20 Prozent der normalen Materie im Kosmos. Die Details dieser Arbeit erscheinen jetzt in der neuesten Ausgabe der Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Die neue Forschung schlägt vor, dass die Hälfte der ganzen Masse im Universum befindet sich in Galaxien, welche, wenn komprimiert passen würde es in einem einzigen Band nur 0,2 Prozent die Größe des sichtbaren Universums. Weitere 44 Prozent der Materie befindet sich in der konzentrierten Filamente, die alle Galaxien und Strecke rund um den Rand der riesige Hohlräume verbindet. Die restlichen sechs Prozent liegt in diese Hohlräume, die 80 Prozent des Volumens ausmachen. Dies bedeutet, dass diese Hohlräume als leere-wie nicht wie bisher angenommen.

Die Forscher waren überrascht zu erfahren, dass ein erheblicher Teil der normalen Materie – rund 20 Prozent – befindet sich in diese Hohlräume. Sie sagen, dass supermassiver schwarze Löcher in der Mitte der Galaxien verantwortlich sind. Wie Materie in Richtung dieser schwarzen Löcher fällt, erhalten sie in Energie umgewandelt. Im Gegenzug wird diese Energie an das umgebende Gas, was zu großen Abflüssen der Materie, die Hunderte von Millionen von Lichtjahren von der schwarzen Löcher zu dehnen und dehnen sich weit außerhalb der Reichweite der Galaxien (ein Prozess aktive galaktische Kerne Feedback genannt, für den Fall, dass Sie sich wundern) geliefert.

"Dieser Simulation, eine der modernsten jemals laufen, legt nahe, dass die schwarzen Löcher im Zentrum jeder Galaxie dazu beitragen, die Angelegenheit in den einsamsten Orten im Universum, senden" bekannte Studie Erstautor Markus Haider von der Institut für Astro- und Teilchenphysik an der Universität Innsbruck in Österreich in einer Erklärung.

Interessant ist, könnte dies erklären, das so genannte "fehlende Baryon Problem," ein Rätsel in dem Astronomen nicht wird die voraussichtliche Höhe des normalen Materie von Modellen vorhergesagt angezeigt. Es scheint, dass ein großer Teil der Baryonen, die vermutlich im Kosmos existieren in dünne Stränge zwischen den Galaxien wo sie schwer befindet, aufgrund ihrer geringen Dichte und hohen Temperaturen zu beobachten sind.

"Wir wollen nun unser Modell zu verfeinern, und bestätigen Sie diese ersten Ergebnisse", fügte Haider.

[Monthly Notices of the Royal Astronomical Society]

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