Home  |  Nachrichten  | Frag astronews.com  | Bild des Tages  |  Kalender  | Glossar  |  Links  | Forum  | Über uns    
astronews.com  
Nachrichten

astronews.com
astronews.com

Der deutschsprachige Onlinedienst für Astronomie, Astrophysik und Raumfahrt

Home  : Nachrichten : Teleskope : Artikel [ Druckansicht ]

 
KECK
Quasar beleuchtet kosmisches Netz
Redaktion / Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Astronomie
astronews.com
21. Januar 2014

Kosmologen glauben, dass unser Universum von einem verzweigten Netz aus Gasfilamenten durchzogen ist. Dieses Gas konnte bislang nur indirekt nachgewiesen werden. Jetzt ist Astronomen aber erstmals eine direkte Beobachtung dieser kosmischen Filamentstruktur gelungen. Zu Hilfe kam ihnen dabei die intensive Strahlung aus dem Zentrum einer aktiven Galaxie.

Filament

Der beobachtete Ausschnitt des kosmischen Netzwerks (türkisfarben) mit einer Ausdehnung von rund zwei Millionen Lichtjahren, der in der direkten Umgebung des Quasars UM 287 (Bildmitte) beobachtet wurde. Bild: S. Cantalupo (UCSC)

Simulation

Computersimulationen weisen auf die Existenz eines kosmischen Netzwerks aus Gasfilamenten auf Größenskalen von Millionen von Lichtjahren und mehr hin.  Bild: A. Klypin / J. Primack und S. Cantalupo [Großansicht mit weiterer Erläuterung]

Glaubt man den Computersimulationen der Kosmologen, dann ist das Universum von einem gewaltigen Netzwerk aus Wasserstoffgas durchzogen. Galaxien wie unsere Milchstraße entstehen in diesem Modell genau dort, wo die Filamente dieses Netzwerks sich in Knotenpunkten berühren. Das Wasserstoffgas, das so entlang der Filamente in eine Galaxie strömen kann, liefert einen wichtigen Beitrag zur Bildung neuer Sterne in dieser Galaxie.

Direkt überprüfen ließ sich dieses Bild der großräumigen Struktur des Kosmos allerdings bislang nicht: Selbst an den dichtesten Knotenpunkten ist das Wasserstoffgas so extrem verdünnt, dass es kaum Licht von sich gibt und sich sogar mit den größten derzeit verfügbaren Teleskopen nicht nachweisen lässt.

Jetzt aber glauben Astronomen erstmals ein direktes Bild eines Teilgebiets dieses kosmischen Netzwerks aufgenommen zu haben. Zu Hilfe kam ihnen dabei ein Quasar, der wie eine Art kosmischer Scheinwerfer wirkte. Bei Quasaren handelt es sich um die aktiven Zentren von Galaxien. In das dortige zentrale, supermassereiche Schwarze Loch stürzen also gerade großen Mengen an Material, das sich zuvor jedoch auf enorme Temperaturen aufheizt und so eine intensive Strahlung aussendet.

Die Wirtsgalaxie des Quasars sitzt - wie andere größere Galaxien auch - an einem der Knoten des kosmischen Netzwerks, und der Quasar kann dann die direkt umliegenden Gasfilamente anstrahlen. Dabei kann es zum gleichen Effekt kommen, der auch das Gas in einer Leuchtstoffröhre zum Leuchten anregt: zur Fluoreszenz. Bei einer Leuchtstofflampe liefert der elektrische Strom die zur Anregung nötige Energie. Hier ist es das intensive Licht des Quasars.

"Das Licht des Quasars ist wie der Strahl eines Scheinwerfers. In unserem Falle haben wir das Glück, dass dieser Scheinwerfer direkt auf ein Filament des kosmischen Netzwerks gerichtet ist und dessen Gas zum Leuchten bringt", erklärt Sebastiano Cantalupo von der University of California in Santa Cruz. Für ihre Beobachtungen des fluoreszierenden kosmischen Gases nutzten die Astronomen das Keck-I-Teleskop am W. M. Keck Observatory auf Hawaii. Dessen Licht erreicht uns in einem ganz bestimmten, eng begrenzten Bereich des elektromagnetischen Spektrums. Ein Filter sorgte dafür, dass nur diese Art von Licht die Detektoren des Teleskops erreichte.

 Dass es Wasserstoffgas in den nahezu leeren Weiten zwischen den Galaxien gibt, wissen die Astronomen schon seit Jahrzehnten - allerdings nur aus indirekten Messungen. Auf diese Weise ließen sich nur die Eigenschaften des kosmischen Gases bestimmen, das sich entlang der Verbindungslinie zwischen einem fernen Hintergrund-Quasar und dem irdischen Beobachter befand. Dieser eindimensionale Ausschnitt reicht nicht aus, um die gesamte dreidimensionale Struktur des Netzwerks sichtbar zu machen.

Werbung

"Dies ist das erste Mal, dass es gelungen ist, ein Bild des kosmischen Netzes aufzunehmen, das dessen Filamentstruktur zeigt", erklärt Fabrizio Arrigoni Battaia, der am Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg als Doktorand arbeitet, die Bedeutung der neuen Beobachtungen. Der Ausschnitt aus dem kosmischen Netzwerk aus Gas, der auf dem Bild zu sehen ist, hat einen Durchmesser von rund zwei Millionen Lichtjahren.

Solche Beobachtungen sind für Astronomen von großer Bedeutung: Mit ihrer Hilfe lassen sich nämlich die Ergebnisse von Supercomputer-Simulationen überprüfen, mit denen Kosmologen versuchen, die Entstehung großräumiger Strukturen im Universum nachzuvollziehen. Tatsächlich lieferten die Beobachtungen des Filaments bereits Hinweise darauf, dass den Simulationen offenbar noch wichtige Elemente fehlen. So scheint es in den Filamenten deutlich mehr kühles Gas zu geben, als in den Modellen vorausgesagt.

"Wenn man verstehen will, wie Galaxien entstehen, dann muss man wissen, welches Rohmaterial sie für die Sternentstehung zur Verfügung haben - und dieses Rohmaterial beziehen die Galaxien aus dem riesigen kosmischen Netz aus Gasfilamenten", erklärt Joseph Hennawi vom Max-Planck-Institut für Astronomie. "Die neuen Beobachtungen stellen unser Verständnis in dieser Hinsicht durchaus auf die Probe - sie legen nahe, dass eine Menge des Gases in Form kleiner, dichter Einzelwolken vorliegt; ein Umstand, den unsere Modelle derzeit noch nicht berücksichtigen. Wenn wir hier Klarheit schaffen können, verspricht das wichtige Erkenntnisse über die Galaxienevolution."

Über die Beobachtungen berichteten die Wissenschaftler jetzt in einem Fachartikel für die Zeitschrift Nature.

Forum
Quasar beleuchtet kosmisches Netz. Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
Galaxienentwicklung: Der Grundstoff für neue Sterne - 4. Oktober 2013
Links im WWW
Max-Planck-Institut für Astronomie
In sozialen Netzwerken empfehlen
 
 
Werbung
Werbung
astronews.com 
Nachrichten Forschung | Raumfahrt | Sonnensystem | Teleskope | Amateurastronomie
Übersicht | Alle Schlagzeilen des Monats | Missionen | Archiv
Weitere Angebote Frag astronews.com | Forum | Bild des Tages | Newsletter
Kalender Sternenhimmel | Startrampe | Fernsehsendungen | Veranstaltungen
Nachschlagen AstroGlossar | AstroLinks
Info RSS-Feeds | Soziale Netzwerke | astronews.com ist mir was wert | Werbung | Kontakt | Suche
Impressum | Nutzungsbedingungen | Datenschutzerklärung
     ^ Copyright Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999-2017. Alle Rechte vorbehalten.  W3C

© astronews.com / Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999 - 2017
Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit Genehmigung.


URL dieser Seite: http://www.astronews.com/news/artikel/2014/01