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JUNGES UNIVERSUM
Größte Struktur im Weltall
von Hans Zekl
für astronews.com
31. Juli 2006

Mit den Subaru- und Keck-Teleskopen auf Hawaii fanden japanische Astronomen in einer Entfernung von 12 Milliarden Lichtjahren riesige Filamente mit Galaxien, die sich über 200 Millionen Lichtjahre erstrecken. Darin befinden sich über 30 große Bereiche verdichteter Gase, die wohl Vorläufer der massereichsten Galaxien im Universum sind. Es handelt sich um die bislang größte entdeckte Struktur im Weltall.

Struktur

3D-Ansicht des Filaments, das aus mindestens drei überlappende
Strukturen aufgebaut ist. Bild: Subaru Telescope

Blickt man mit einem Teleskop ins All, so sieht es in jede Richtung ziemlich gleich aus. Je tiefer man schaut, umso zahlreicher werden die Galaxien und alles sind Sternenansammlungen ähnlich unserer eigenen Milchstraße. Doch war das nicht immer so. Nach heutigem Wissen entstand das Universum mit seinen Gesetzen vor nicht ganz 14 Milliarden Jahren. Und zu Beginn sah es völlig anders aus als heute: Die gesamte Materie war in einem winzigen Volumen zusammen gepresst und entsprechend heiß. In dieser Ursuppe gab es nur Elementarteilchen der unterschiedlichsten Art, die sich bei heftigen Zusammenstößen gegenseitig vernichteten oder umwandelten.

Es dauerte über 300 000 Jahre, bis sich der Weltraum so weit ausgedehnt und abkühlt hatte, dass sich Atomkerne und Elektronen zu neutralen Atomen verbinden konnten. Zu diesem Zeitpunkt wurde das Universum durchsichtig, denn zuvor wurde das Licht an den herumschwirrenden elektrisch geladenen Teilchen gestreut. Die kosmische Hintergrundstrahlung ist das Nachleuchten dieser Phase.

Danach war es dunkel im All. Kein Stern leuchtete in seinen Tiefen. Die Materie, so zeigen Untersuchungen der Hintergrundstrahlung, war extrem gleichmäßig verteilt, sodass die Schwerkraft lange Zeit brauchte, bis sich Bereiche mit einer geringfügig höheren Dichte unter ihrem Einfluss zu Sternen zusammenziehen konnten. Hier liegt eines der Probleme, mit denen sich Astronomen, die die Entwicklung des Universums studieren, herumplagen müssen. Beobachtungen zeigen, dass die ersten Sterne offensichtlich doch schon einige hunderttausend Jahre nach dem Beginn der "dunklen Ära" entstanden sein mussten. Aber theoretisch lassen sich die dabei ablaufenden Vorgänge nur unzureichend beschreiben. Es ging eigentlich alles zu schnell.

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Deshalb sind Astronomen brennend an detaillierten Beobachtungen aus der Frühzeit des Universums interessiert. Die nun entdeckten Filamente existierten schon, als das Weltall gerade 2 Milliarden Jahre alt war. Ryosuke Yamauchi von der Tohoku University stellt dazu fest: "So etwas Großes und Dichtes sollte eigentlich im noch jungen Universum recht selten sein. Die von uns entdeckte Struktur und andere ähnliche wie diese, sind vielleicht die Vorläufer der größten Gebilde, die wir heute sehen und die mehrere Galaxienhaufen enthalten." In der riesigen Struktur ist die Dichte der Galaxien außerdem viermal höher als im übrigen Universum, und sie übertrifft mit ihren Ausmaßen andere bekannte und ähnliche Strukturen um das Vierfache.

Spektroskopische Untersuchungen zeigen, dass sie aus drei sich überlappenden einzelnen Filamenten besteht. Schon früher wurden in diesem Bereich zwei große Gaskonzentrationen gefunden, von denen sich eine über 400.000 Lichtjahre erstreckt. Das japanische Team entdeckte nun über dreißig weitere Knoten, die bis zu 100 000 Lichtjahre durchmessen. Darin bewegt sich das Gas mit mehr als 500 Kilometer pro Sekunde. Die Messungen zeigen, dass diese Regionen bis zum Zehnfachen der Masse unserer Milchstraße enthalten.

"Wir sind von Galaxien unterschiedlichster Größe umgeben," erklärt Yuichi Matsuda von der Universität Kyoto. "Die großen Gasansammlungen, die wir entdeckten, können uns eine Mengte darüber erzählen, wie die größten Milchstraßen entstanden." Das sechzehnköpfige Astronomenteam veröffentlichte seine Beobachtungen im Astronomical Journal und Astrophysical Journal.

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