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Kosmologie: Die Kartierung des Alls

Systematische Vermessungen erfassen Millionen von Galaxien, die sich über Jahrmilliarden im Weltraum verteilt haben. Anhand dabei entstandener Muster könnten sich wichtige Fragen zur Entwicklung des Universums beantworten lassen.

Angesichts der unvorstellbaren Dimensionen des Kosmos ist es eine gewaltige Aufgabe, herausfinden, wie groß er wirklich ist und wie er im Detail funktioniert. Viele Astronominnen und Astronomen haben ihre Karrieren der Erstellung von Karten des Universums auf allen Maßstäben gewidmet. Inzwischen hat das Projekt Sloan Digital Sky Survey (SDSS), an dem wir mitgewirkt haben, nach zwei Jahrzehnten Arbeit die größte dreidimensionale Übersicht des Kosmos angefertigt, die jemals zur Verfügung stand. Während sich das Projekt bereits in der nächsten Phase der Datensammlung befindet, umfasst das bis 2021 veröffentlichte Material sämtliche Regionen des Alls - von unserer unmittelbaren Umgebung bis zu den entferntesten noch sichtbaren Objekten - und enthält die Positionen von mehreren Millionen Galaxien. Diese sind wie Wegmarken über viele Milliarden Lichtjahre verteilt und reichen bis in die frühesten Epochen des Universums zurück.

Dabei erscheinen die Galaxien keineswegs wie völlig zufällig verstreut. Stattdessen bilden sie Strukturen: in einigen Gebieten fadenartige »Filamente« und Schichten mit dicht gedrängten Galaxien, in anderen weitgehend leere »Voids«. Vermutlich haben sich die grundlegenden Muster schon vor der Entstehung der ersten Galaxien herausgebildet, also weniger als eine Milliarde Jahre nach dem Urknall. Indem wir das All so umfangreich wie möglich kartieren, können wir das Wachstum der Strukturen nachvollziehen und die tiefer liegenden Gesetze ableiten, die dazu geführt haben. Ein solcher galaktischer Atlas liefert womöglich Antworten auf einige der größten Fragen der Physik, etwa zur Natur der Dunklen Energie, die den Kosmos immer schneller expandieren lässt …

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