Astronomen haben eine riesige Struktur der Dunklen Materie kartiert.
Sie erstreckt sich fast 60 Millionen Lichtjahre von
einem riesigen Galaxienhaufen aus und liefert uns bisher den besten Einblick
in das Gerüst, das dem Universum seine großräumige Struktur verleiht.
Hubblecast Folge 58: Gefangen im kosmischen Netz
Präsentiert von Dr J, alias Dr. Joe Liske
Hallo und willkommen zum Hubblecast
In seinen frühen Jahren war das Universum extrem glatt und gleichmäßig.
Es gab keine Sterne und keine Galaxien, und die Materie war im ganzen Universum
sehr, sehr gleichmäßig verteilt - fast perfekt.
Aber nicht ganz.
Schon damals gab es winzige Schwankungen
in der Dichte von einem zum nächsten Punkt.
Und im Laufe der Zeit wuchsen diese winzigen Schwankungen und kondensierten
in ein netzartiges Muster, welches das gesamte Universum durchzieht
und ihm die heutige Struktur gibt.
Gebildet aus riesigen Filamenten und Verdichtungen aus Dunkler Materie
ist diese Struktur den Astronomen als kosmisches Netz bekannt.
Nun, das Problem ist, da es aus der Dunklen Materie besteht
kann man es wenn Sie in den Himmel schauen gar nicht sehen.
Sie können es mit Hilfe von Computersimulationen modellieren, aber bis vor kurzem
wurde es nur indirekt beobachtet.
Wissenschaftler wissen, dass weniger als ein Viertel der Materie im Universum
tatsächlich in Form von Sternen, Nebeln, Gas usw. sichtbar ist.
Der größere Anteil ist Dunkle Materie, die gar nicht direkt sichtbar ist.
Astronomen haben schon seit Jahren überzeugende Beweise für das kosmische Netz
anhand von Galaxien-Clustern entlang dieses Netzes.
Aber die direkte Beobachtung der Dunklen Materie war weitaus schwieriger.
In der Tat wurden die ersten erfolgreichen Beobachtungen eines
Filament des Netzes zu Beginn dieses Jahres durchgeführt.
Nun hat ein Team von Wissenschaftlern Hubble verwendet, um einen Schritt weiter zu gehen.
Mit der detaillierten Beobachtungen eines Filaments aus Dunkler Materie
wurde seine Länge, Form und Dichte vermessen.
Das Finden einer dieser Filamente ist keine leichte Aufgabe.
Zuerst müssen Sie suchen, wo wahrscheinlich eines zu finden ist.
Theorien sagen die Bildung von Galaxienhaufen voraus, indem die Filamente des kosmischen Netzes
allmählich wie ein Trichter Galaxien und Dunkle Materie in den Clustern ansammeln.
So hat sich das Hubbleteam auf den Galaxienhaufen MACS J0717 konzentriert,
der dafür bekannt ist, noch weiter zu wachsen.
Und dann brauchen Sie Albert Einstein.
Wie von der Theorie der Allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagt
wird ein Lichtstrahl gebogen, wenn er in der Nähe eines Objektes mit großer Masse verläuft.
Obwohl man nicht direkt die Verdichtung der Dunklen Materie sehen kann,
sollte seine Masse dennoch
das Licht von Galaxien dahinter beugen, um auf subtile Weise ihre Formen zu verzerren.
Als nächstes müssen Sie Einstein und Hubble verknüpfen.
Das Weltraumteleskop kann sehr detaillierte Beobachtungen
von Galaxienhaufen liefern, ideal zur Bestimmung dieser winzigen Verzerrungen.
Und wenn man sie alle abbildet, wird das verborgene Filament aus Dunkler Materie offenbart.
Und abschließend nehmen Sie diese zweidimensionale Karte
und erweitern Sie in drei Dimensionen.
Die Astronomen verwendeten Daten aus dem Keck-II,
dem Subaru Teleskop in Hawaii und anderen
um die Entfernungen von Galaxien innerhalb
der von Hubble zugeordneten Filamente zu messen und ihre Bewegungen zu verfolgen.
Sie nutzten dies, um die erste dreidimensionale Rekonstruktion eines Filaments zu erzeugen
und wie es Material wie ein Trichter in einen massiven Galaxienhaufen schleust.
Das Filament erstreckt sich über mindestens 60 Millionen Lichtjahre in den Raum hinaus.
Aus unserer Perspektive sehen wir es sanft in unsere Richtung geschwungen
dann weiter fast entlang unserer Sichtlinie laufend
bevor es auf der Rückseite des Galaxienhaufens hineinstürzt.
Messungen von Hunderten von Galaxien im Filament
zeigen wie Sie sich entlang des Filaments in den Cluster MACS J0717 bewegen.
Beobachtung und Rekonstruktion des kosmischen Netzes ist eine ziemlich große Herausforderung,
weil sie uns viel über die zugrunde liegende Struktur des Kosmos erzählt.
In der Zukunft werden wir jetzt weitere Forschung wie diese sehen.
Das NASA / ESA / CSA James Webb Space Telescope,
das später in diesem Jahrzehnt seinen Betrieb aufnehmen soll,
wird ein ausgezeichnetes Werkzeug für die Untersuchung des kosmischen Netzes sein,
da es gegenüber Hubble eine viel bessere Empfindlichkeit besitzt.
Dies war Dr J mit dem Hubblecast
Wieder einmal hat uns die Natur mit unseren spekulativsten Vorstellungen überrascht.
Der Hubblecast wird durch die ESA / Hubble am European Southern Observatory produziert.
Gestaltung: ESA / Hubble - Übersetzung: Sternwarte am Wallgarten, Gifhorn
www.spacetelescope.org