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1,2 Millionen Galaxien Größte 3D-Karte des Kosmos präsentiert

Autor / Redakteur: Till Mundzeck, dpa / Sebastian Gerstl

Ein internationales Forscherteam hat die bislang größte dreidimensionale Karte des Universums zusammengetragen: Sie zeigt 1,2 Millionen Galaxien in bis zu rund sieben Milliarden Lichtjahren Entfernung.

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Schnitt durch die Karte der großräumigen Struktur des Universums aus dem Sloan Digital Sky Survey und seinem Unterprogramm, dem Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS). Jeder Punkt in diesem Bild zeigt die Position einer Galaxie vor sechs Milliarden Jahren. Das Bild umfasst etwa 1/20 des Himmels – einen Ausschnitt des Weltalls, der sechs Milliarden Lichtjahre breit, 4,5 Milliarden Lichtjahre hoch und 500 Millionen Lichtjahre dick ist. Die Farbe ist ein Maß für die Entfernung von der Erde, von gelb für Galaxien auf der uns zugewandten Seite der Scheibe bis zu lila auf der weiter entfernten Seite. Galaxien klumpen, sie zeigen große Haufen und Hohlräume dazwischen. Dies blasenförmige Struktur wurde bereits im ersten Bruchteil einer Sekunde nach dem Urknall angelegt. Das Bild enthält 48.741 Galaxien, etwa drei Prozent des gesamten Katalogs. Graue Flecken sind kleine Regionen ohne Daten.
Schnitt durch die Karte der großräumigen Struktur des Universums aus dem Sloan Digital Sky Survey und seinem Unterprogramm, dem Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS). Jeder Punkt in diesem Bild zeigt die Position einer Galaxie vor sechs Milliarden Jahren. Das Bild umfasst etwa 1/20 des Himmels – einen Ausschnitt des Weltalls, der sechs Milliarden Lichtjahre breit, 4,5 Milliarden Lichtjahre hoch und 500 Millionen Lichtjahre dick ist. Die Farbe ist ein Maß für die Entfernung von der Erde, von gelb für Galaxien auf der uns zugewandten Seite der Scheibe bis zu lila auf der weiter entfernten Seite. Galaxien klumpen, sie zeigen große Haufen und Hohlräume dazwischen. Dies blasenförmige Struktur wurde bereits im ersten Bruchteil einer Sekunde nach dem Urknall angelegt. Das Bild enthält 48.741 Galaxien, etwa drei Prozent des gesamten Katalogs. Graue Flecken sind kleine Regionen ohne Daten.
(Bild: Daniel Eisenstein and SDSS-III)

Die Auswertung der Karte erschließt nach Angaben der Wissenschaftler neue Erkenntnisse über die mysteriöse Dunkle Energie, eine unbekannte Kraft, die die Ausdehnung des Universums beschleunigt. Die Forscher um Jeremy Tinker von der New York University haben ihre Beobachtung zur Veröffentlichung beim Fachblatt „Monthly Notices of the Royals Astronomical Society“ (MNRAS) eingereicht.

„Zehn Jahre lang haben wir Messungen von 1,2 Millionen Galaxien über ein Viertel des Himmels hinweg gesammelt, um damit die Struktur des Universums in einem Volumen von 650 Milliarden Kubiklichtjahren zu kartieren“, erklärt Tinker in einer Mitteilung des Sloan Digital Sky Survey in Baltimore, von dem die Daten stammen. „Diese Karte ermöglicht uns die bislang besten Messungen der Auswirkungen der Dunklen Energie auf die Expansion des Universums.“

Ein Blick in die Tiefen des Alls ist immer auch ein Blick zurück in der Zeit: Das Licht von sieben Milliarden Lichtjahren entfernten Galaxien war sieben Milliarden Jahre zu uns unterwegs. Wir sehen diese Galaxien also zu einer Zeit, als das Weltall erst rund halb so alt war wie heute. Aus der dreidimensionalen Karte lässt sich so das ständige Tauziehen zwischen der Dunklen Energie und der ebenfalls rätselhaften Dunklen Materie im Verlauf der Zeit ablesen. Die unsichtbare Dunkle Materie, deren Natur völlig unbekannt ist, ist im Weltall rund fünf Mal häufiger als die uns vertraute normale Materie, und macht sich nur über ihre Schwerkraft bemerkbar.

Die normale Materie stellt lediglich 5 Prozent des Inhalts des Universums, der Rest ist Dunkle Materie und Dunkle Energie. „Wir haben die größte Karte zur Untersuchung der 95 dunklen Prozent des Universums erstellt“, unterstrich David Schlegel vom Lawrence Berkeley National Laboratory in den USA. „Auf dieser Karte können wir sehen, wie Galaxien von der Schwerkraft Dunkler Materie zu anderen Galaxien gezogen werden. Und auf deutlich größeren Maßstäben sehen wir die Auswirkungen der Dunklen Energie, die das Universum zerreißt.“

Segment aus der dreidimensionalen Karte: Der Ausschnitt aus der linken seite umfasst etwa 120.000 Galaxien, was etwa 10% der Auswertung ausmacht. Die spektoskopischen Messungen einer jeden Galaxie - die jeweils durch einen eigenen Punkt gekennzeichnet sind - erlauben es, das zweidimensionale Bild in eine 3-D-Karte umzuwandeln (Mitte und rechts).
Segment aus der dreidimensionalen Karte: Der Ausschnitt aus der linken seite umfasst etwa 120.000 Galaxien, was etwa 10% der Auswertung ausmacht. Die spektoskopischen Messungen einer jeden Galaxie - die jeweils durch einen eigenen Punkt gekennzeichnet sind - erlauben es, das zweidimensionale Bild in eine 3-D-Karte umzuwandeln (Mitte und rechts).
(Bild: Jeremy Tinker / SDSS-III collaboration)

Während die Dunkle Energie die Ausdehnung des Universums beschleunigt, wirkt die Dunkle Materie ihr mit ihrer Schwerkraft entgegen. Dieses Wechselspiel lässt sich an den typischen Entfernungen der Galaxien in der Karte im Verlauf der vergangenen sieben Milliarden Jahre ablesen. „Wenn die Dunkle Energie die Ausdehnung des Universums über diese Zeit getrieben hat, zeigt uns unsere Karte, dass sie sich nur sehr langsam verändert, falls überhaupt“, erläuterte Florian Beutler von der Universität von Portsmouth. „Sie hat sich über die vergangenen sieben Milliarden Jahre höchstens um 20 Prozent verändert.“ Insgesamt stützt die Auswertung der Karte die aktuelle Modellvorstellung der Astronomen vom Kosmos, betonen die Forscher.

(ID:44174290)

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