Liegt die Milchstraße in einer Leere?

Im kosmischen Nirgendwo: Die Milchstraße und unsere gesamte kosmische Nachbarschaft könnten in einem Void liegen – einem der besonders leeren Bereiche des Universums. Indizien dafür glauben einige Astronomen gefunden zu haben. Demnach könnte diese leere Stelle eine Milliarde Lichtjahre groß sein – es wäre damit der größte bisher bekannte Void im Kosmos. Dies könnte auch die bisher rätselhaften Diskrepanzen bei der Bestimmung der Hubble-Konstante erklären.

Betrachtet man das große Ganze, ist die Materie im Universum relativ gleichmäßig verteilt. Doch geht man stärker in die Details, zeigen sich charakteristische Großstrukturen: Filamente und Cluster mit vielen Galaxien wechseln sich mit auffallend leeren Bereichen ab, den sogenannten Voids. Zu wissen, wo welche Materiedichte herrscht, ist jedoch entscheidend, um beispielsweise Messungen der kosmischen Expansion korrekt deuten zu können.

Leere oder Ballungsraum?

Doch wie sieht es mit der Milchstraße aus? Liegt unsere Galaxie in einem kosmischen Ballungsraum oder in einem Void? Bereits vor ein paar Jahren deuteten Studien darauf hin, dass Letzteres der Fall sein könnte. Demnach scheint unsere kosmische Nachbarschaft weniger dicht bevölkert als andere, entferntere Gebiete des Weltalls.

Jetzt haben Ben Hoscheit von der University of Wisconsin-Madison und seine Kollegen weitere Indizien für die Leere unserer kosmischen Umgebung gefunden. Sie werteten dafür Messdaten von spektroskopischen Durchmusterungen des Alls aus, um die Entfernungen von Objekten in unserer näheren und fernen Umgebung zu kartieren.

Eine Milliarde Lichtjahre großer Void

Das Ergebnis: Die Milchstraße und unser gesamtes lokales Umfeld könnten tatsächlich in einem kosmischen Void liegen. „Das von uns ermittelte Dichteprofil passt zu den kosmologischen Beobachtungen“, berichtet Hoscheits Kollegin Amy Barger. „Es spricht dafür, dass die Milchstraße in einer großen Leere liegt.“

Filamente mit dicht gedrängten Galaxien und Galaxienclustern und eher leere Räume - so sieht die Großstruktur des Kosmos aus © Millennium Simulation Project

Wie die Astronomen ermittelten, könnte dieser Void sogar ungewöhnlich groß sein: Über rund eine Milliarde Lichtjahre erstreckt er sich demnach – das ist siebenmal größer als für solche leeren Bereiche im Mittel üblich. Sollten sich diese Ergebnisse bestätigen, dann läge die Milchstraße in dem bisher größten bekannten Void des Kosmos.

Erklärt dies die Hubble-Diskrepanzen?

Das Spannend daran: Unsere Lage inmitten eines Voids könnte auch eines der großen Rätsel der aktuellen Kosmologie erklären: Warum verschiedene Messungen der kosmischen Expansion zu abweichenden Ergebnissen kommen. Messdaten auf Basis der kosmischen Hintergrundstrahlung ergeben niedrigere Werte für die Hubble-Konstante als Berechnungen auf Basis von Galaxien und Supernovae.

„Eigentlich müsste man die gleichen Werte für die kosmische Expansionsrate bekommen – egal welche Methode man nutzt“, sagt Hoscheit. „Aber wenn wir wirklich in einem Void leben, dann könnte dies die Diskrepanzen erklären.“ Der Grund: Die ungleiche Verteilung der Materie zwischen nahem und fernen Universum beeinflusst auch die aus der Rotverschiebung abgeleiteten Entfernungsmessungen naher Supernovae – und führt daher zu anderen Werten für die Hubble-Konstante, wie die Astronomen erklären.

Ob der Void tatsächlich existiert und für die Diskrepanzen bei der Hubble-Konstante verantwortlich ist, müssen jedoch weitere Studien erst noch bestätigen. (Meeting of the American Astronomical Society, 2107)

(University of Wisconsin-Madison, 07.06.2017 – NPO)