Schwarze Löcher wüten mit mehr als 3,5 Millionen Kilometern pro Stunde durch unser Universum und Wissenschaftler glauben, jetzt zu wissen, warum

• Wissenschaftler haben neue Computersimulationen erstellt, um zu untersuchen, was während einer Supernova passiert.
• Ihre Modelle zeigen, dass Sterne manchmal, wenn sie sterben, ein Schwarzes Loch bilden, das schreiend in den Weltraum fliegt.
• Diese Schwarzen Löcher werden in den Weltraum geschleudert und bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1.000 Kilometern pro Sekunde.

Wissenschaftler, die untersuchen, wie Supernovae explodieren, haben möglicherweise einen neuen Prozess dafür entdeckt, wie sicher sie sind Schwarze Löcher bilden.

Es stellt sich heraus, einige Baby-Schwarze Löcher Nur wenige Augenblicke nachdem sie Gestalt angenommen haben, landen sie mit kolossaler Geschwindigkeit auf dem Boden.

Typischerweise bilden sich Schwarze Löcher aus dem Kern eines supermassiven Sterns, nachdem dieser in einem hellen Lichtausbruch namens a explodiert Supernova. Der Kern akkretiert oder sammelt das restliche Gas aus den Eingeweiden des Sterns, bis es so dicht wird, dass es bildet ein schwarzes Loch.

Allerdings sind Geschwindigkeit, Form und Größe des erste Explosion hängt stark von der Masse und Dichte des Muttersterns ab, bevor er explodiert.

Darüber hinaus spielen diese Faktoren eine Schlüsselrolle dabei, was mit dem Kern des Sterns passiert und wie daraus ein Schwarzes Loch entstehen könnte, heißt es in einer neuen Studie, die im Internet veröffentlicht wurde Preprint-Server ArXiv.

Zum Beispiel, wenn a Mutterstern Da es eine relativ geringe Masse und eine sehr kompakte Masse hat, deuten Computersimulationen darauf hin, dass es symmetrisch explodiert und eine nahezu perfekte Kugel bildet.

Wenn der Stern jedoch sehr massereich und weniger kompakt ist, ist die Supernova asymmetrischer und die Explosion hält laut der neuen Studie normalerweise länger an.

„Sie explodieren also in eine Richtung mehr als in andere Richtungen, und in diese anderen Richtungen ist es sehr gut möglich, dass Sie eine erhebliche Akkretion fortgesetzt haben“, die zu einem Schwarzen Loch führen könnte, Adam Burrows, der Hauptautor der Arbeit und a Professor für Astrophysik an der Princeton University, sagte gegenüber Business Insider.

Bei Supernova-Explosionen passiert noch etwas anderes. Der stellare Überrest erfährt einen Stoß ins Universum, und wenn die Explosion asymmetrisch ist, kann dieser Stoß ziemlich intensiv sein, sagte Burrows.

Der Kick ist genau das, wonach er klingt. Das Objekt – in diesem Fall ein Schwarzes Loch – wird in den Weltraum geschleudert, manchmal mit kolossalen Geschwindigkeiten von bis zu 1.000 Kilometern pro Sekunde oder etwa 2,2 Millionen Meilen pro Stunde.

Es ist wie der Rückstoß einer Waffe danach eine Kugel abfeuernsagte Vijay Varma, Assistenzprofessor für Mathematik an der University of Massachusetts Dartmouth, der nicht an der Forschung beteiligt war, gegenüber Business Insider.

Daher könnten sich diese Schwarzen Löcher nach ihrer Geburt für kurze Zeit durch den Weltraum bewegen, manchmal mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1.000 Kilometern pro Sekunde, so die Theorie. Aber diese Bewegung sei wahrscheinlich nur vorübergehend und eher selten, sagte Burrows.

„Sie flitzen nicht herum und kreisen nicht allerlei Schaden anrichten während sie in der Galaxie bleiben“, sagte Burrows.

Ein Universum in einem Computer aufbauen

Die neue Studie umfasst 20 3D-Simulationen einer Supernova-Explosion.

„Dies ist der größte Satz langfristiger (viele Sekunden nach dem Abprall) hochmoderner 3D-Kernkollapssimulationen, die jemals erstellt wurden“, berichteten die Forscher in der Arbeit.

Frühere Simulationen dieser Art von Szenario waren zu kurz, um Schlussfolgerungen darüber zu ziehen, wie Sternkerne dann ins Universum geschossen werden, sagte Burrows.

Das liegt daran, dass diese Computersimulationen Dutzende Millionen Zonen berücksichtigen und jede Zone Informationen über Windgeschwindigkeit, Temperatur, Luftdruck und andere Merkmale dieser theoretischen Umgebung, wie z. B. Kartenwetter, enthält.

Denken Sie an die Komplexität des Aufbaus eines Universums in einem Computer. Nicht viele akademische Programme haben Zugang dazu Supercomputer die in der Lage sind, diese Simulationen zu erstellen, sagte Burrows.

Obwohl Varma den Supernova-Tod nicht untersucht, sagte er, dass theoretische Arbeiten wie diese Auswirkungen auf viele andere Bereiche der astrophysikalischen Forschung haben.

„All diese Theorien sind sehr wichtig. Und wenn wir sie mit Beobachtungen verbinden, können wir versuchen, die Entwicklung der Schwarzen Löcher in der Zeit zurückzuverfolgen“, sagte Varma.

Wenn sich die Schwarzen Löcher bewegen

Wenn Sie rasend schnelle Schwarze Löcher hören und in Panik geraten, tun Sie das nicht. Burrows sagte, es sei unglaublich unwahrscheinlich, dass diese Schwarzen Löcher reisen würden in unser Sonnensystem.

Raum ist so riesig, fügte Varma hinzu, dass es besser wäre, im Lotto zu wetten, als darauf zu warten, dass ein Schwarzes Loch unser Sonnensystem besucht. „Es ist astronomisch unwahrscheinlich, dass so etwas passieren wird“, sagte er.

In dem unwahrscheinlichen Szenario, dass ein Schwarzes Loch oder ein Neutron auf uns zusteuert, „wäre es ein schlechter Tag“, sagte Burrows.

Die Tatsache, dass unser Planet und der Rest von das Sonnensystem die letzten 4,5 Milliarden Jahre überlebt haben, sollte beruhigend genug sein, dass nicht so schnell, wenn überhaupt, ein Schwarzes Loch schreiend durch unsere Nachbarschaft kommt.

Die Studie wurde zur Veröffentlichung im Peer-Review-Magazin Astrophysical Journal angenommen.

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