Künstliche Intelligenz enthüllt einen Schlüsselfaktor im Wachstum von Schwarzen Löchern

Was treibt tatsächlich das Wachstum supermassiver Schwarzer Löcher im Herzen der Galaxien an und initiiert die Bildung neuer Sterne? Eine kürzlich durchgeführte Studie bringt neues Licht in dieses kosmische Rätsel, dank der künstlichen Intelligenz.

Supermassive Schwarze Löcher, die sich im Zentrum aller großen Galaxien befinden, spielen eine entscheidende Rolle in deren Evolution. Entgegen einer weit verbreiteten Meinung hängt ihr Wachstum nicht nur von der Fusion zwischen Galaxien ab. Eine von der Universität Bath durchgeführte Forschung, veröffentlicht in der Zeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, zeigt, dass auch die Anwesenheit eines Reservoirs an kaltem Gas im Zentrum der Wirtsgalaxie notwendig ist, um diese kosmischen Riesen zu speisen.


Diese Studie, die erste ihrer Art, die maschinelles Lernen zur Klassifizierung von Galaxienfusionen verwendet hat, ermöglichte ein tieferes Verständnis der Beziehung zwischen diesen Fusionen, der Akkretion supermassiver Schwarzer Löcher (der Prozess, durch den sie Materie anziehen und akkumulieren) und der Sternbildung. Mathilda Avirett-Mackenzie, Doktorandin am Physikinstitut der Universität Bath, betont den Vorteil dieses Ansatzes, der eine genauere Beobachtung der galaktischen Aktivitäten ermöglicht, frei von den oft vorhandenen menschlichen Verzerrungen in traditionellen Klassifikationen.

Um zu diesen Schlüssen zu gelangen, trainierten die Forscher ein künstliches neuronales Netzwerk mit Simulationen von Galaxienfusionen und wandten dieses Modell dann auf beobachtete Galaxien im Universum an. Dieser Prozess enthüllte, dass Galaxienfusionen nicht stark mit dem Wachstum supermassiver Schwarzer Löcher assoziiert sind. Tatsächlich sind Fusionsmerkmale genauso häufig in Galaxien mit wie ohne akkretierende Schwarze Löcher vorhanden.

Die Studie, die eine Stichprobe von fast 8.000 Akkretionssystemen von Schwarzen Löchern analysierte, deutet darauf hin, dass Fusionen nur in einem spezifischen Typ von Galaxien zur Wachstum der Schwarzen Löcher führen: jenen, die Sterne bilden und große Mengen an kaltem Gas enthalten. Dieses Ergebnis beleuchtet die Bedeutung von kaltem Gas, nicht nur für die Sternbildung, sondern auch für das Wachstum supermassiver Schwarzer Löcher.

Diese Entdeckung bietet neue Perspektiven für das Verständnis der Evolution von Galaxien und die Rolle supermassiver Schwarzer Löcher. Die Verwendung von maschinellem Lernen erlaubte es den Forschern, die Grenzen visueller menschlicher Klassifikationen, die oft fehleranfällig sind, zu überwinden und konsistente Ergebnisse über große Stichproben von Galaxien zu erhalten. Dieser innovative Ansatz verspricht, unser Verständnis des Universums und seiner geheimnisvollsten Mechanismen zu bereichern.