Der Kosmos hat weniger leere Stellen als gedacht: Astronomen haben dort, wo eigentlich das große Nichts herrschen sollte, eine bisher unbekannte Struktur entdeckt. Eine Art kosmische Ranken, die jeweils nur eine Handvoll Galaxien enthalten. Diese Ranken ragen in die Leerstellen des kosmischen Netzwerks aus Gasfilamenten und Galaxien hinein. Die für die Kosmologie wichtigen komplett leeren Stellen sind damit geschrumpft.
Die Galaxien sind nicht einfach wahllos über die unendlichen Weiten des Kosmos verteilt. Sie sind stattdessen Teil eines gigantischen Netzwerks. Dabei ziehen sich dichtere Filamente aus Gas und Sternenansammlungen kreuz und quer durch den Raum. Außerhalb dieser Filamente aber regiert das Nichts: „Die Zwischenräume im kosmischen Netz gelten als unvorstellbar leer“, erklärt Studienleiter Mehmet Alpaslan von der University of Western Australia in Perth. Hier finden sich gerade einmal eine oder zwei Galaxien auf Millionen von Lichtjahren. Weil in diesen leeren Räumen kaum etwas existiert, liefern sie den Kosmologen wertvolle Referenzdaten zu den Eigenschaften des leeren Raums.
Himmelsdurchmusterung
Doch wie sich jetzt zeigt, sind diese leeren Stellen nicht so leer wie gedacht. Hinweise darauf liefert nun die „Galaxy and Mass Assembly“ (GAMA) Himmelsdurchmusterung. Im Rahmen dieser Erhebung kartieren Astronomen mit Hilfe von sechs großen erdbasierten Teleskopen drei Ausschnitte des Himmels, einen am Himmelsäquator, zwei im Süden. Spektroskopische Daten geben dabei Aufschluss über die Verteilung von Galaxien und ihre Masse.
„Unser neuer Katalog hat tiefer ins All hineingeschaut als zuvor und jeden Fleck des Himmels bis zu zehn Mal kartiert, um sicherzugehen, dass es so gründlich wie möglich ist“, erklärt Alpaslans Kollege Aaron Robotham. Für ihre Studie haben die Forscher die Verteilung von 45.542 Galaxien im GAMA-Gebiet analysiert – und dabei Überraschendes entdeckt.
Ranken im leeren Raum
„Wir haben dort kleine Fäden gefunden, die aus nur ein paar Galaxien bestehen und in die leeren Räume hineinragen“, berichtet Alpaslan. Das sei eine vollkommen neue, bisher unbekannte Struktur im Kosmos. Im Durchschnitt ist eine solche „Ranke“, wie die Forscher diese Fäden getauft haben, rund 14 Megaparsec lang – das entspricht etwa 45 Millionen Lichtjahren. In jeder Ranke liegen meist weniger als sechs Galaxien.
Wie die Forscher berichten, unterscheiden sich diese Ranken damit deutlich von den größeren, viel dichteren Filamenten des kosmischen Netzes. Sie beginnen aber meist an diesen Gasadern und ragen dann in die kosmischen Leerstellen hinein. „Es war erstaunlich, so viele dieser Ranken in Regionen zu finden, die zuvor als leer galten“, sagt Robotham. Das aber bedeute, dass die kosmischen Leerstellen sehr viel kleiner sein könnten als zuvor angenommen.
Ein Viertel der Galaxien sind Teil einer Ranke
Und auch Galaxien, die zuvor als Teil solcher Leerstellen galten, sind oft in Wirklichkeit Teil einer Ranke. Immerhin 14.150 Galaxien aus der GAMA-Erhebung ordnen die Astronomen nun solchen Ranken zu. Sie vereinen damit rund 23,8 Prozent aller stellarer Massen in dieser Stichprobe auf sich, wie die Forscher berichten. Nur 2.048 Sternenansammlungen bleiben weiterhin echte Galaxien des leeren Raums.
Zu wissen, ob eine Galaxie in einer Ranke oder in einer kosmischen Leerstelle liegt, ist wichtig, wie die Forscher betonen. Denn die isolierten Galaxien gelten als wichtige Informationsquelle darüber, wie diese Sternenansammlungen ohne äußerer Störfaktoren entstehen und sich entwickeln. „Es ist daher für solche Studien wichtig, die Galaxien auszuwählen, die wirklich isoliert sind“, so Alpaslan und seine Kollegen. Die Entdeckung der Ranken hat die Auswahl für die Astronomen nun noch einmal deutlich eingeschränkt. (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2014)
(Royal Astronomical Society, 11.03.2014 – NPO)
