News: Das Universum ist vielleicht doch nicht homogen
Die Entdeckung eines gigantischen Lochs in der großräumigen Struktur des Universums mit einer Ausdehnung von nahezu einer Milliarde Lichtjahren versetzt die Kosmologen in helle Aufregung. Ist diese riesige Struktur mit dem Standardmodell der Kosmologie in Einklang zu bringen?
© MPI für Astrophysik Garching (Ausschnitt)
Niemand kann bisher sagen, inwieweit die Entdeckung dieses kolossalen "Vakuums" mit dem Standardmodell der Kosmologie in Einklang steht. Manche Astronomen haben jedoch die Existenz solcher Strukturen vorhergesagt. Einer von ihnen ist Luciano Pietronero. Er geht davon aus, dass das Universum nicht in allen Richtungen gleich aussieht, sondern auch auf Großen Skalen klumpig erscheint. Zwischen den „Mainstream-Kosmologen“, die von einem auf großen Skalen homogenen Universum überzeugt sind, und der Fraktion von Pietronero ist eine hitzige Debatte entbrannt.
Das Standardmodell der Kosmologie besagt, dass die Verteilung der Materie (sichtbare wie dunkle) im Universum umso gleichmäßiger ist, je größer das betrachtete Volumen wird. Schaut man in verschiedenen Richtungen tief ins Universum, so sollte sich der Anblick in beiden Fällen nicht unterscheiden.
Pietronero und seine Kollegen behaupten, dass die Materie sich immer weiter in größere Strukturen zusammenballt. Zur Verdeutlichung stellen Sie sich vor, Sie betrachten das Universum aus der Vogelperspektive und zoomen hinein, um einen einzelnen Stern zu betrachten. Wenn Sie jetzt herauszoomen, stellen Sie fest, dass dieser Stern Teil einer Galaxie ist. Die Galaxie wiederum gehört zu einem Galaxienhaufen. Dieser ist Teil eines Superhaufens und so weiter. Genau hier beginnt die Debatte. Glaubt man dem Standardmodell, so gibt es nicht größeres als einen Superhaufen. Die beiden "Mainstream-Kosmologen" David Hogg und Daniel Eisenstein behaupten, dass das Muster der Materieverteilung im Universum sich ab einem Abstand von 200 Millionen Lichtjahren zu glätten beginnt. Glaubt man den Forschern, die einen klumpigen Kosmos postulieren, sind auf diesen Skalen größere Strukturen zu erwarten.
Auch das Standardmodell der Kosmologie kann diese riesigen Strukturen erklären. Dazu benötigen die Kosmologen jedoch den sogenannten Bias-Parameter. Dieser gleicht die Unterschiede in der Verteilung von sichtbarer Materie, wie Sternen und Nebeln, und der geheimnisvollen Dunklen Materie aus. Der Bias-Parameter ist auf den Wert 2 festgelegt. Das bedeutet, dass die Dunkle Materie gleichmäßiger verteilt ist als die sichtbare Materie.
Die Dunkle Materie ist der ausschlaggebende Faktor der beiden Modelle. Ist das Standardmodell korrekt, so sollte der riesige Leerraum mit Dunkler Materie angefüllt sein. Behalten die Forscher Recht, welche eine klumpige Struktur voraussagen, so ist der Raum an dieser Stelle völlig leer.
Angenommen, die Region mit einer Ausdehnung von rund einer Milliarden Lichtjahre enthielte tatsächlich keine Sterne und auch keine Dunkle Materie. Würde dies besagen, dass das Universum auch auf sehr großen Skalen klumpig aussieht? Eine Beobachtung allein kann keine schlussendliche Antwort dieser Frage geben, aber es sieht so aus, als verdienten die Kritiker des Standardmodells, die von den "Mainstream-Kosmologen" bisher gemieden wurden, dass man ihnen nun ein offenes Ohr schenkt.
AK
Das Standardmodell der Kosmologie besagt, dass die Verteilung der Materie (sichtbare wie dunkle) im Universum umso gleichmäßiger ist, je größer das betrachtete Volumen wird. Schaut man in verschiedenen Richtungen tief ins Universum, so sollte sich der Anblick in beiden Fällen nicht unterscheiden.
Pietronero und seine Kollegen behaupten, dass die Materie sich immer weiter in größere Strukturen zusammenballt. Zur Verdeutlichung stellen Sie sich vor, Sie betrachten das Universum aus der Vogelperspektive und zoomen hinein, um einen einzelnen Stern zu betrachten. Wenn Sie jetzt herauszoomen, stellen Sie fest, dass dieser Stern Teil einer Galaxie ist. Die Galaxie wiederum gehört zu einem Galaxienhaufen. Dieser ist Teil eines Superhaufens und so weiter. Genau hier beginnt die Debatte. Glaubt man dem Standardmodell, so gibt es nicht größeres als einen Superhaufen. Die beiden "Mainstream-Kosmologen" David Hogg und Daniel Eisenstein behaupten, dass das Muster der Materieverteilung im Universum sich ab einem Abstand von 200 Millionen Lichtjahren zu glätten beginnt. Glaubt man den Forschern, die einen klumpigen Kosmos postulieren, sind auf diesen Skalen größere Strukturen zu erwarten.
Auch das Standardmodell der Kosmologie kann diese riesigen Strukturen erklären. Dazu benötigen die Kosmologen jedoch den sogenannten Bias-Parameter. Dieser gleicht die Unterschiede in der Verteilung von sichtbarer Materie, wie Sternen und Nebeln, und der geheimnisvollen Dunklen Materie aus. Der Bias-Parameter ist auf den Wert 2 festgelegt. Das bedeutet, dass die Dunkle Materie gleichmäßiger verteilt ist als die sichtbare Materie.
Die Dunkle Materie ist der ausschlaggebende Faktor der beiden Modelle. Ist das Standardmodell korrekt, so sollte der riesige Leerraum mit Dunkler Materie angefüllt sein. Behalten die Forscher Recht, welche eine klumpige Struktur voraussagen, so ist der Raum an dieser Stelle völlig leer.
Angenommen, die Region mit einer Ausdehnung von rund einer Milliarden Lichtjahre enthielte tatsächlich keine Sterne und auch keine Dunkle Materie. Würde dies besagen, dass das Universum auch auf sehr großen Skalen klumpig aussieht? Eine Beobachtung allein kann keine schlussendliche Antwort dieser Frage geben, aber es sieht so aus, als verdienten die Kritiker des Standardmodells, die von den "Mainstream-Kosmologen" bisher gemieden wurden, dass man ihnen nun ein offenes Ohr schenkt.
AK
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