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ERC

FDP-MBH Ergebnis in Kürze

Project ID: 202996
Gefördert unter: FP7-IDEAS-ERC
Land: Israel

Die Bewegung der massiven schwarzen Löcher

Analytische Studien und Computersimulationen können kombiniert werden, um die Dynamik der Sterne in der Nähe von massiven Schwarzen Löchern (Massive Black Holes, MBH) zu erkunden.
Die Bewegung der massiven schwarzen Löcher
Zu den zentralen Bereichen der Astrophysik, Kosmologie und Grundlagenphysik gehören das Wachstum und die Entwicklung von Einzel- und binären MBH und ihre Zusammenhänge mit der Entwicklung der Wirtsgalaxie; die Lieferungsrate von Einzel- und Doppelsternen an das Schwarze Loch und ihre Gezeitenheizung, Zerstörung, Streuung, Fang oder Auswurf; Geschwindigkeit und Art der Gravitationswellenemission von erfassten kompakten Objekten sowie aus den Fusionen von binären massiven Schwarzen Löchern und die Entstehung von exotischen Sternpopulationen um massive Schwarze Löcher herum.

Das Projekt FDP-MBH (Fundamental dynamical processes near massive black holes in galactic nuclei) verwendete analytische Untersuchungen und Computersimulationen, um alle diese Fragen zu untersuchen. Das Team hat vier wichtige Entdeckungen gemacht.

Der langsamste Randomisierung solcher Systeme, durch Zwei-Körper-Entspannung, wurde als anomaler Diffusionsprozess nachgewiesen, bei dem "unwahrscheinliche" starke Streuereignisse in der Tat nicht so selten sind. Die langfristigen Auswirkungen dieses Prozesses bedeuten, dass sich passiv entwickelnde galaktische Kerne mit Schwarzen Löchern geringerer Masse dynamisch entspannt werden sollten.

Eine neue Art der Massensegregation (die Tendenz massiverer Sterne zur Mitte zu sinken), sogenannte starke Massensegregation, wurde identifiziert. Hier neigen die massiven Sterne sehr stark dazu, sich in der Mitte zu konzentrieren, in der Nähe des massiven Schwarzen Lochs. Dadurch erhöht sich die Rate der starken Wechselwirkungen von Sternen mit dem massiven Schwarzen Loch.

Eine "exotische" schnelle Form der Entspannung des Drehimpulses, die resonante Entspannung, scheint fast alle Facetten der Entwicklung in der Umgebung von massiven Schwarzen Löchern in Galaxienkernen zu beherrschen. Insbesondere wirkt sie sich stark auf die Dynamik kleiner kompakter Objekte aus, die in massive Schwarze Löcher fallen und Gravitationswellen aussenden. Dies geschieht durch das neu entdeckte und noch nicht ganz verstandene Phänomen der Schwarzschilds-Grenze. Resonante Entspannung wird auch Versuche stören, mit denen die Grundvorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie mit Hilfe von Sternumlaufbahnen um galaktische massive Schwarze Löcher getestet werden. Diese beeinflussen die Dynamik der ungewöhnlichen Population junger Sterne, die um diesen herum kreisen.

Es wurden starke Effekte von resonanten stellaren Drehmomenten auf Akkretionsscheiben entdeckt, die Schwarze Löcher versorgen. Diese können einen starken Einfluss auf die Geometrie, Eigenschaften und Variabilität von Akkretionsscheiben haben und damit die kosmische Entwicklung sowohl der Masse und des Spins von massiven Schwarzen Löchern beeinflussen.

Verwandte Informationen

Schlüsselwörter

Massive schwarze Löcher, Sterne, FDP-MBH, galaktische Kerne, resonante Entspannung
Datensatznummer: 188363 / Zuletzt geändert am: 2016-08-23
Bereich: Energie