1981 arbeitete Robert Kirshner mit anderen Astronomen an der University of Michigan zusammen, um die Rotverschiebung – ein Maß dafür, wie schnell sich etwas von der Erde entfernt – einer großen Anzahl von Galaxien zu berechnen. Aufgrund der Art und Weise, wie sich unser Universum ausdehnt, bewegt sich eine Galaxie umso schneller, je weiter sie entfernt ist, was bedeutet, dass die Rotverschiebung zur Entfernungsmessung verwendet werden kann. Kirshner und sein Team nutzten dies, um eine 3D-Karte des Universums zu erstellen.
Als die Karte konkretisiert wurde, erschien etwas Seltsames. 700 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt war eine leere Leere. In einer ungefähr kugelförmigen Region mit einer Breite von etwa 330 Millionen Lichtjahren – einer Region, in die die Milchstraße milliardenfach passen könnte – gab es kaum Galaxien.
Ursprünglich wurde die Region als „Das Große Nichts“ bezeichnet, wurde aber später als „Boötes Void“ bekannt, da sie im Sternbild „Boötes“ zu liegen scheint, dem Hirten, der den Pflug um den Nordpol treibt.
Seitdem ist es Vermessungen gelungen, detailliertere Karten unseres Universums zu erstellen. Wir wissen heute, dass Galaxien wie ein riesiges Netz angeordnet sind. Die meisten Galaxien in unserem Universum befinden sich in langen Strukturen, den so genannten Filamenten, die sich durch den Kosmos winden. Wenn diese aufeinandertreffen, bilden sie Regionen mit einer hohen Konzentration an Galaxien, die als Cluster bekannt sind.
Zwischen diesen Fäden befinden sich jedoch riesige leere Hohlräume mit kaum Galaxien. Die Hohlräume machen etwa 80 Prozent des beobachtbaren Universums aus, und die meisten haben einen Durchmesser von etwa 30 bis 300 Millionen Lichtjahren. Bootes ist einer der größten, was ihm den Titel „Supervoid“ einbrachte. Es wird angenommen, dass Bootes das Produkt der Verschmelzung kleinerer Hohlräume ist.
Die Ursache dieser Hohlräume liegt vermutlich im Ursprung des Universums. In den frühen Tagen des Kosmos war die gesamte Materie des Universums dicht gepackt. Anfangs wurde angenommen, dass dies eine einheitliche Suppe war, aber zufällige Quantenfluktuationen erzeugten bald kleine Unterschiede in der Verteilung der Materie.
Einige Bereiche waren jetzt etwas dichter, was bedeutet, dass ihre Anziehungskraft größer war, sodass sie Materie von den weniger dichten Bereichen wegzogen. Dadurch wurden sie noch dichter, was ihre Anziehungskraft wieder erhöhte, sodass sie mehr Materie anzogen und so weiter. Gleichzeitig expandierte das Universum stark, und so erstreckten sich diese Schwankungen, die auf Quantenebene begannen, schließlich über Hunderte von Millionen Lichtjahren. Inzwischen begannen sich kleinere Materieklumpen zu Galaxien zu organisieren.
Durch die Untersuchung dieser großen Strukturen können Astronomen einen Einblick in das Aussehen des Universums in seinen frühesten Momenten gewinnen. Heutzutage bedeuten Fortschritte sowohl in der Teleskop- als auch in der Bildgebungstechnologie, dass sie in der Lage sind, detailliertere Versionen von Kirshners Karten zu erstellen, wie z. B. die Dark Energy Survey, die ein Viertel des Südhimmels kartiert und rund 300 Millionen Galaxien untersucht hat.
Inzwischen können Supercomputer jetzt detaillierte Simulationen erstellen, wie das Universum von den ersten Momenten nach dem Urknall bis zu dem Kosmos, den wir heute sehen, gewachsen ist. Durch den Vergleich dieser Karten mit den Simulationen können Astronomen allmählich verstehen, wie unser Universum zu seinem heutigen Aussehen kam.
- Dieser Artikel erschien zuerst in Ausgabe 371 des BBC Science Focus Magazine – Hier erfahren Sie, wie Sie sich anmelden können
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