Galaxienhaufen: Filament aus Dunkler Materie in 3D

astronews.com Redaktion

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Mit Hilfe des Weltraumteleskops Hubble und anderer Teleskope haben Astronomen erstmals ein riesiges Filament aus Dunkler Materie in seiner räumlichen Ausdehnung untersuchen können. Es erstreckt sich über 60 Millionen Lichtjahre von einem der massereichsten bekannten Galaxienhaufen ins All und dürfte Teil des kosmischen Netzes sein, das eine Art Grundgerüst des Universums darstellt. (16. Oktober 2012)

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Tom

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Es würde mich freuen, wenn mir jemand folgende Frage beantworten könnte:

Bzgl. des obigen Artikels wird von Filamenten bzw. Strukturen gesprochen an der sich die sichtbare Materie "anlagert". Wie passt das mit der Aussage zusammen das Universum sei homogen? Diese Aussage wurde schon mehrmals in Artikel u. a. auf Astronews publiziert.

Danke & Grüße Tom
 

mac

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Hallo Tom,

willkommen im Forum.

Die Aussage: ‚Das Universum ist homogen‘, bezieht sich auf ein größeres Volumen. ‚Lokal‘, also auch noch in einigen hundert Millionen Lichtjahren Umgebung gibt es durchaus größere Dichteschwankungen der Materie. Supercluster, Filamente, Voids.
Diese Dichteschwankungen organisieren sich mit zunehmender Zeit immer stärker. Heute muß man also schon einen ziemlich großen Radius heranziehen, um wieder zur ursprünglichen Homogenität zu kommen.

Wenn man z.B. die Hintergrundstrahlung betrachtet, waren die damaligen Dichteunterschiede winzig klein und sie haben sich im Laufe der Jahrmilliarden zu immer größeren Unterschieden konzentriert. Die Hintergrundstrahlung stammt aber von dem damals noch heißen dichten Gas. Diese hohe Temperatur hat zunächst gleichzeitig auch eine lokale Strukturbildung durch die minimal unterschiedliche Gravitation in diesen sehr sehr kleinen Dichteunterschieden verhindert.

Da sich dunkle Materie (DM)nur durch ihre Gravitation bemerkbar macht und in den Galaxien anders verteilt, als die uns vertraute baryonische Materie (BM), (es gibt im Zentrum der Galaxien davon relativ wenig und ihre Konzentration fällt nach außen hin viel langsamer ab, so daß weiter außen ihre Konzentration die der BM überflügelt ) nimmt man an, daß sie untereinander und mit BM nur durch Gravitation wechselwirkt. Aus diesem Grunde, nimmt man aber auch an, daß sie mit der Konzentration durch die ursprünglich winzigen Dichteunterschiede schon ‚viel‘ eher anfangen konnte, auch ‚ungestört‘ durch die noch immer hohen Temperaturen des primordialen Gases, welches ja auch lange nach seiner Entstehung immer noch durch die gigantische Energiemenge aus der Vernichtungsstrahlung Materie/Antimaterie (Strahlenmeer) nachgeheizt wurde.

Durch diese Eigenschaften nimmt man an, daß DM zunächst mal die Vorreiterrolle bei der großräumigen Strukturbildung hatte und BM ihr, nachdem sie dazu (durch die Expansion des Universums) genügend abgekühlt war, gefolgt ist. Weil aber BM auch durch Stoß und Emission (und natürlich auch Absorption)von Photonen untereinander wechselwirken kann, kann sie inzwischen viel schneller wirksam abkühlen, als DM und konzentriert sich daher auch schneller und kann sogar Sterne und Planeten bilden.

Also, großräumig betrachtet ist in jedem Volumenenlement des Universums die nahezu gleiche Menge an DM, BM und Photonen, lokal dagegen werden die Unterschiede immer größer.

Herzliche Grüße

MAC
 

RPE

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Was passiert denn mit dem Standardmodell wenn ich jetzt mal DM auf 50% hochdrehe? Soll die von der Dark Energy abgehen? Also bleiben nur noch 45% DE ueber? Und dann?

Muss allerdings zugeben, habe nicht ins paper reingeguckt...
 
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