Forscher entdecken geheimnisvolles kosmisches Netz, welches das ganze Universum bindet

In einer bahnbrechenden Entdeckung haben Wissenschaftler endlich das kosmische Netz entdeckt, das für das “Kleben” des alten Galaxienhaufens in 12 Milliarden Lichtjahren Entfernung durch ein Netzwerk von Gasfilamenten verantwortlich ist.

Mit dem grossen Teleskop des European Southern Observatory konnten Wissenschaftler einzelne Filamente aus intergalaktischem Gas identifizieren, die eine netzartige Struktur zwischen Galaxien bilden, indem sie das von Wasserstoff emittierte Licht in einem Galaxienhaufen namens SSA22 (einem Proto-Cluster) kartierten. Es ist eine Ansammlung von Galaxien in den Kinderschuhen.

Die Existenz des kosmischen Netzes – eine riesige, mysteriöse Struktur, die weit entfernte Galaxien miteinander verbindet – ist von zentraler Bedeutung für aktuelle Theorien darüber, wie sich Galaxien nach dem Urknall gebildet haben. Die Beweise für das kosmische Netz waren jedoch bisher weitgehend unbegründet geblieben. Es gab nur indirekte Beweise dafür, dass es existierte.

Zum ersten Mal konnten die Wissenschaftler das kosmische Netz jedoch direkt erfassen, indem sie spezielle Geräte verwendeten, um mithilfe des intensiven Lichts junger, sternförmiger Galaxien die schwächsten Strukturen aufzunehmen. Prof. Michele Fumagalli, Astrophysiker an der Durham University und Mitautor der Studie, stellte fest:

„Es ist sehr aufregend, zum ersten Mal mehrere und ausgedehnte Filamente im frühen Universum deutlich zu sehen. Wir haben endlich die Möglichkeit, diese Strukturen direkt abzubilden und ihre Rolle bei der Regulation der Bildung von supermassiven Schwarzen Löchern und Galaxien im Detail zu verstehen. “

Es wird angenommen, dass Galaxienhaufen, die Hunderttausende von Galaxien enthalten können, die am dichtesten an die Gravitation gebundenen Strukturen im Universum sind. Es wird angenommen, dass 60% des Wasserstoffs, der während des Urknalls erzeugt wurde, als lange Filamente gesehen werden können, die in den Filamentstrukturen des kosmischen Netzes, die das gesamte Universum durchdringen, über den Raum gespannt sind. Anscheinend gibt es ein dunkles kosmisches Netz (aus dunkler Materie) und ein leuchtendes kosmisches Netz (hauptsächlich aus Wasserstoffgas).

Da die Dunkle Materie kein Licht aussendet oder absorbiert, kann sie mit herkömmlichen Teleskopen nicht beobachtet werden. Da die Filamente des kosmischen Netzes sehr diffus sind und nicht genügend Licht emittieren, sind sie ebenfalls schwer zu erkennen. Dies ist der Grund, warum wir bisher weder dunkle Materie noch das kosmische Netz nachweisen konnten (es wurde zuvor beobachtet, aber nur als kurze Gasklumpen jenseits von Galaxien).

Erika Hamden, Astrophysikerin an der Universität von Arizona, sagte:

“Diese Beobachtungen der schwächsten und größten Strukturen im Universum sind ein Schlüssel zum Verständnis, wie sich unser Universum im Laufe der Zeit entwickelt hat, wie Galaxien wachsen und reifen und wie die sich verändernden Umgebungen um Galaxien das geschaffen haben, was wir um uns herum sehen.”

Es wird angenommen, dass das kosmische Netz das Gerüst des Kosmos ist und den Rahmen für die Bildung und Entwicklung von Galaxien bietet. Die neueste Studie, die supermassereiche Schwarze Löcher, sternenexplosive Galaxien und viele aktive Sterne an den Schnittpunkten zwischen den Filamenten enthüllt, unterstützt die Theorie.

Hideki Umehata, Wissenschaftler des Riken-Clusters für zukunftsweisende Forschung und der Universität Tokio und Hauptautor der Studie, erklärte:

„Dies legt den Schluss nahe, dass Gas, das unter der Schwerkraft entlang der Filamente fällt, die Bildung von Sternenexplosionsgalaxien und supermassiven Schwarzen Löchern auslöst und dem Universum die Struktur verleiht, die wir heute sehen. Jetzt konnten wir deutlich zeigen, dass diese Filamente extrem lang sind und sogar über den Rand des von uns betrachteten Feldes hinausreichen. Dies verleiht der Idee, dass diese Filamente die intensive Aktivität, die wir in den Galaxien in den Filamenten sehen, tatsächlich antreiben, mehr Glaubwürdigkeit. “

Die Studie ebnet den Weg für eine systematischere zweidimensionale Kartierung von Gasfilamenten, die uns Aufschluss über ihre Bewegungen im Weltraum geben können. Neben der Betrachtung von Galaxienhaufen voller heller Objekte können wir auch die Emission des kosmischen Netzes in Radio- oder Röntgenwellenlängen verfolgen. Darüber hinaus können detaillierte Karten der Gasfilamente dazu beitragen, die stärker verborgene Struktur der dunklen Materie aufzuspüren und letztendlich ihre mysteriöse Natur zu verstehen.

Die Ergebnisse der Studie wurden in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht.