Kosmologie: Neuer Blick auf die großräumigen Strukturen im lokalen Universum

astronews.com Redaktion

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Ein internationales Forschungsteam hat eine neuartige kosmographische Darstellungsmethode entwickelt und durch Analyse der Bewegungen von 56.000 Galaxien eine aktualisierte Karte des lokalen Universums erstellt. Die Arbeit enthüllt beeindruckende kosmische Strukturen und liefert Indizien dafür, dass unser Superhaufen Laniakea gar nicht existiert. (27. September 2024)

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ralfkannenberg

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und liefert Indizien dafür, dass unser Superhaufen Laniakea gar nicht existiert.
Hallo zusammen,

ich erlaube mir, diese "Schlagzeile" aus der verlinkten Zusammenfassung etwas zu präzisieren:

Laniakea, der Superhaufen, von dem man davon ausging, dass unsere Galaxie zu ihm gehört, ist vermutlich lediglich ein Anhängsel des weitaus größeren Shapley-Anziehungsgebiets. Laniakeia existiert möglicherweise noch nicht einmal als eigenständige Struktur.
Dass Laniakea irgendwie "existiert", sei es als Anhängsel einer grösseren Struktur bzw. nicht als eigenständige Struktur, scheint also nicht in Zweifel zu stehen.


Freundliche Grüsse, Ralf
 

antaris

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Was ist im Universum schon eigenständig (ohne äußere Einflüsse, Abhängigkeiten). Jede kleinere Struktur im uns bekannten Universum kann einer größeren Struktur zugeordnet werden. Allgemein könnte wohl definiert werden, dass alle Teilmengen das Universum (als das Ganze) als Obermenge haben aber was "das Ganze" ist, ist undefinierbar.
 

Rainer

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An sich sind diese "Strukturen" sowieso nur Erscheinungsformen, da sie von der Expansion auseinandergerissen werden, also eben keine gebundenen Struktur sind und sicherlich auch niemals waren.
 

TomS

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Was ist im Universum schon eigenständig (ohne äußere Einflüsse, Abhängigkeiten). Jede kleinere Struktur im uns bekannten Universum kann einer größeren Struktur zugeordnet werden.
Das kommt darauf an, wie die diese Zugehörigkeit definierst.

Ein Tier gehört zu einem Rudel, wenn es über Wochen oder Monate mit diesem umherstreuft – sonst nicht. Ein Elektron gehört zu einem Festkörper, wenn es in diesem gebunden ist.

In der Kosmologie wäre eine mögliche einfache Definition: Eine zusammenhängende kosmische Struktur zeichnet sich dadurch aus, dass die Abstände zwischen ihren Bestandteilen nicht dem Hubble-Gesetz folgen, insbs. dass sie konstant sind.

An sich sind diese "Strukturen" sowieso nur Erscheinungsformen, da sie von der Expansion auseinandergerissen werden, also eben keine gebundenen Struktur sind und sicherlich auch niemals waren.
Meine einfache Definition würde für Supercluster nicht mehr zutreffen.

Wie werden diese dann definiert? Mittels Inhomogenitäten der Materie. Diese bleiben aber unter Expansion erhalten.

Stell dir das Universum als expandierenden Schaum vor: die Blasen wären die Voids, lokale Anhäufungen winziger Bläschen die Filamente oder Cluster bzw. Supercluster.

Die Fragen bleiben:
  1. Wie sieht die Schaumstruktur auf immer größeren Skalen aus?
  2. Und mittels welcher Gesetze können wir die Entstehung der Schaumstruktur erklären?
Es geht ja nicht ein nur um eine Kartographierung (das macht ein Geograph oder Astronom) sondern um die Erklärung (das macht ein Geo- oder Astrophysiker).

Das Paper beschränkt sich rein auf Methoden und Ergebnisse der Kartographierung.
 
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antaris

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In der Kosmologie wäre eine mögliche einfache Definition: Eine zusammenhängende kosmische Struktur zeichnet sich dadurch aus, dass die Abstände zwischen ihren Bestandteilen nicht dem Hubble-Gesetz folgen, insbs. dass sie konstant sind.
Ich meine die Strukturen, die in dem Eingangs erwähnten paper abgebildet sind. Die abgebildete Gesamtstruktur ist der Obermenge aller darin enthaltenen Teilmengen. Dabei sind die Teilmengen selbst aber wiederum auch Obermengen noch kleinerer Teilmengen. Das führt an jedem Punkt, in dem aus der gesamten Abbildung hinein "gezoomt" wird, auf das Vakuum oder auf massebehaftete Systeme, von denen wiederum die kleinsten die Quantenobjekte und damit die kleinstmöglichen Teilmengen der gesamten Abbildung sind.
 

TomS

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Ich meine die Strukturen, die in dem Eingangs erwähnten paper abgebildet sind. Die abgebildete Gesamtstruktur ist der Obermenge aller darin enthaltenen Teilmengen. Dabei sind die Teilmengen selbst aber wiederum auch Obermengen noch kleinerer Teilmengen. Das führt an jedem Punkt, in dem aus der gesamten Abbildung hinein "gezoomt" wird, auf das Vakuum oder auf massebehaftete Systeme, von denen wiederum die kleinsten die Quantenobjekte und damit die kleinstmöglichen Teilmengen der gesamten Abbildung sind.
Das ist aber nur die Beschreibung.

Es geht aber um die physikalischen Gesetze dahinter – siehe mein letzter Beitrag.
 

Rainer

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Meine einfache Definition würde für Supercluster nicht mehr zutreffen. Wir werden diese dann definiert?
Das ist korrekt, Supercluster sind ähnlich wie die Spiralarme einer Galaxie nur mehr oder weniger zufällige Anordnungen.
Statt als "Struktur" sollte man dies daher lieber als "Muster" bezeichnen.
 
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TomS

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Das ist korrekt, Supercluster sind ähnlich wie die Spiralarme einer Galaxie nur mehr oder weniger zufällige Anordnungen.
Wieso zufällig?

Bei Superclustern kennen wir den Entstehungsmechanismus m.W.n. nicht, und bei Spiralgalaxien geht man nicht von Zufall aus.
 

antaris

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Es geht aber um die physikalischen Gesetze dahinter – siehe mein letzter Beitrag.
Ja natürlich. Dennoch sollte doch schon anhand der Beschreibung der Struktur ein tieferer Zusammenhang angenommen werden. Warum strebt die gesamte Struktur insgesamt nicht einer maximalen Entropie entgegen?
 

Rainer

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Hast du dafür eine Quelle?
Ich denke, das war in einem Video. Muss ich suchen.

Für die Balkengalaxien steht es auch in wiki:
Es wird angenommen, dass Balkenspiralen nur ein vorübergehendes Stadium in der Entwicklung von Galaxien darstellen. Die Balkenspiralen formen sich im Laufe der Zeit zu „regulären“ Spiralgalaxien aus.

Aus wiki.en ergibt sich die gegensätzliche Entwicklung.
The proportion of barred spirals relative to barless spirals has likely changed over the history of the universe, with only about 10% containing bars about 8 billion years ago, to roughly a quarter 2.5 billion years ago, until present, where over two-thirds of the galaxies in the visible universe (Hubble volume) have bars
 
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antaris

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Weil ich Analogien verwende, die ich im Alltag finde. Das fällt in dem Fall besonders leicht, da wir hier makroskopische Strukturen untersuchen, die in unserer Anschauung formuliert werden können. Filamentartige Strukturen lassen sich auf vielfältige Art und Weise herstellen, sowie natürlich beobachten.
Ähnliche Formen bedeuten nicht unbedingt verwandte zugrundeliegende Mechanismen.
Genau, nicht unbedingt. Im Zusammenhang solcher Strukturen, egal ob Blitz oder Flussdelta, können immer "Energietransporte von A nach B_n" beobachtet werden, wobei A der Startpunkt ist und B_n die Verzweigungen.
Wie definierst du hier Entropie?
Ok besser gesagt, warum strebt die gesamte Struktur nicht zu einem globalen thermischen Gleichgewicht, wie es auch die Milch, zuerst aus filamentartige Strukturen, im Kaffee macht?
 
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TomS

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Ich denke, das war in einem Video. Muss ich suchen.

Für die Balkengalaxien steht es auch in wiki:
Es wird angenommen, dass Balkenspiralen nur ein vorübergehendes Stadium in der Entwicklung von Galaxien darstellen. Die Balkenspiralen formen sich im Laufe der Zeit zu „regulären“ Spiralgalaxien aus.
Da sagt aber nichts über den Mechanismus. Ich kenne die
  • Density wave theory
  • Self-propagating star formation
Beides kann man schlecht als "zufällig" bezeichnen.
 
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