{"id":22693,"date":"2016-03-02T09:54:35","date_gmt":"2016-03-02T08:54:35","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2016\/03\/02\/die-nicht-ganz-so-leere-leere-zwischen-den-galaxien\/"},"modified":"2025-05-14T16:16:52","modified_gmt":"2025-05-14T14:16:52","slug":"die-nicht-ganz-so-leere-leere-zwischen-den-galaxien","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2016\/03\/02\/die-nicht-ganz-so-leere-leere-zwischen-den-galaxien\/","title":{"rendered":"Die nicht ganz so leere Leere zwischen den Galaxien"},"content":{"rendered":"

Unser Universum ist zum gr\u00f6\u00dften Teil leer. Das Nichts ist quasi der Hauptbestandteil des Kosmos. Wenn man sich per Zufall einen beliebigen Platz im Universum aussucht, dann steht die Chance mehr als gut, dass an diesem Ort nichts ist. Man hat schon gro\u00dfes Gl\u00fcck gehabt, wenn sich dieses Nichts zwischen den Sternen einer Galaxie befindet; dass man dabei einen Planeten (noch dazu einen bewohnbaren wie die Erde) trifft, ist so unwahrscheinlich, dass es fast unm\u00f6glich ist. Das meiste Nichts findet man in den R\u00e4umen zwischen den Galaxiengruppe. Anh\u00e4ufungen von Galaxien, die durch gigantische Leerr\u00e4ume getrennt sind, machen die grundlegende Struktur des Universums aus. Aber die Leere ist vielleicht doch nicht ganz so leer, wie man bisher gedacht hat. Das legt zumindest eine neue Studie nahe, die sich mit gro\u00dfr\u00e4umigen Materieverteilung im Kosmos besch\u00e4ftigt hat („Large-scale mass distribution in the Illustris simulation“<\/a>).<\/p>\n

Martin Haider von der Universit\u00e4t Innsbruck und seine Kollegen haben das „kosmische Netz“<\/i> untersucht. Das sieht das tats\u00e4chlich aus wie eine Art Netz: Milliarden Lichtjahre lange „F\u00e4den“, die aus unz\u00e4hligen aneinander gereihten Galaxienhaufen bestehen, umschlie\u00dfen ebenso Milliarden Lichtjahre durchmessende Leerr\u00e4ume. Zusammen bestimmen diese „Filamente“ und „Voids“ (\u00fcber die ich hier mehr geschrieben<\/a> habe) die gro\u00dfr\u00e4umige Verteilung der Materie im Universum.<\/p>\n

\"Das<\/a>
Das kosmische Netz – und nein, das Universum ist nicht w\u00fcrfelf\u00f6rmig. Das ist nur ein Ausschnitt aus einer Simulation (Bild: NASA, ESA, and E. Hallman (University of Colorado, Boulder)<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n

Direkt zu messen, wo sich wie viel Materie befindet, ist allerdings nicht so einfach. Man kann nat\u00fcrlich Galaxien beobachten und ihre Masse absch\u00e4tzen. Aber da sieht man im Wesentlichen nur die Materie, die in Form leuchtender Sterne vorhanden ist. Sehr viel Material existiert aber auch in Form eines d\u00fcnnen Gases, das sich als interstellare<\/i> bzw. intergalaktische<\/i> Materie zwischen den Sternen und den Galaxien befindet. Das ist viel schwerer zu analysieren. Man kann zwar zum Beispiel das Licht ferner Galaxien beobachten. Das durchquert auf seinem Weg zu uns die leeren R\u00e4ume und das Gas darin und die Art und Weise wie es dadurch beeinflusst wird, ist prinzipiell messbar. Die Beobachtungen sind aber bisher nicht v\u00f6llig konsistent. Die auf diese Weise bestimmte Menge an Materie in gro\u00dfen Entfernungen stimmt nicht mit der Menge an Materie \u00fcberein, die sich vergleichsweise nahe (d.h. in unserer lokalen Galaxiengruppe) befinden m\u00fcsste.<\/p>\n

Oder anders gesagt: Die Menge an Materie zwischen den Galaxien im fr\u00fchen Universum (denn „weiter weg“ hei\u00dft ja in der Astronomie immer auch „tiefer in der Vergangenheit“) ist gr\u00f6\u00dfer als die Menge an Materie die wir heute beobachten. Dieses „Missing-Baryon-Problem“ hat die Astronomen schon l\u00e4nger besch\u00e4ftigt, aber die Arbeit von Markus Haider und seinen Kollegen hat nun ein wenig mehr Klarheit gebracht.<\/p>\n

Sie haben die Illustris-Simulation<\/a> betrachtet. Das ist ein extrem komplexes und umfassendes kosmologisches Modell, bei dem im Wesentlichen die Entwicklung des Universums vom Urknall bis hin zur Gegenwart am Computer simuliert wurde. Das klingt einfacher als es ist. Genaugenommen ist so eine Simulation alles andere als einfach. Mit einer reinen Berechnung der wechselseitig wirkenden Gravitationskr\u00e4fte ist es da nicht getan (und selbst das wird enorm schwierig, wenn wirklich viele Objekte involviert sind); man muss die Dynamik des ganzen urspr\u00fcnglichen Gases ber\u00fccksichtigen; die Expansion des Kosmos; den Einfluss von dunkler Materie und dunkler Energie, und so weiter. Am Ende erh\u00e4lt man dann nat\u00fcrlich auch kein Abbild des realen Universums – aber ein Modelluniversum, dass in seiner Struktur und seinem Aufbau dem echten Kosmos doch so sehr \u00e4hnelt, dass sich daraus relevante R\u00fcckschl\u00fcsse ziehen lassen.<\/p>\n

\"Verteilung<\/a>
Verteilung dunkler und normaler Materie in der Illustris-Simulation (Bild: Haider et al, 2016<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n

Zum Beispiel \u00fcber die Art und Weise in der sich die Materie zwischen den Galaxienhaufen verteilt. Haider und seine Kollegen haben festgestellt, dass 94 Prozent der Materie (normale Materie und dunkle Materie) in den Filamenten des kosmischen Netzes zu finden sind. Der Rest steckt in den Voids. Betrachtet man allerdings nur die „baryonische“, also die normale Materie, dann finden sich ganze 20 Prozent davon in den gigantischen Leerr\u00e4umen. Sie sind also nicht so leer, wie man bis jetzt angenommen. Was nicht hei\u00dft, dass es dort pl\u00f6tzlich eng wird… Die Voids machen 80 Prozent des universalen Volumens aus und die Materie hat genug Platz um sich weitr\u00e4umig zu verteilen. Es ist ein sehr, sehr d\u00fcnnes (und kaltes) Gas und deswegen mit normalen Mitteln vermutlich auch nicht beobachtbar. <\/p>\n

Aber genau das ist eben der Vorteil von kosmologischen Simulationen: Im Gegensatz zum riesigen Weltall muss man nur riesige Computerdateien durchsuchen, in denen sich die (simulierte) Materie wesentlich einfacher finden l\u00e4sst. Haider und seine Kollegen haben auch eine Vorstellung, wie das ganze Material dorthin gekommen ist. Daf\u00fcr sind wieder einmal die supermassereichen schwarzen L\u00f6cher in den Zentren der Galaxien verantwortlich. Was einmal im Loch gelandet ist, kommt zwar nicht mehr raus. Aber in der Umgebung der L\u00f6cher laufen enorm hochenergetische Prozesse ab. Riesige „Jets“, also Str\u00f6me aus Strahlung und Teilchen k\u00f6nnen von aktiven schwarzen L\u00f6cher ausgehen und Materie aus interstellaren Gaswolken aus den Galaxien hinaus in die Voids pusten.<\/p>\n

Die Leere im Universum ist also nicht ganz so leer wie man bisher dachte. Aber immer noch ziemlich<\/i> leer… \"\"<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Unser Universum ist zum gr\u00f6\u00dften Teil leer. Das Nichts ist quasi der Hauptbestandteil des Kosmos. Wenn man sich per Zufall einen beliebigen Platz im Universum aussucht, dann steht die Chance mehr als gut, dass an diesem Ort nichts ist. Man hat schon gro\u00dfes Gl\u00fcck gehabt, wenn sich dieses Nichts zwischen den Sternen einer Galaxie befindet; […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":15631,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[11],"tags":[2272,433,5113,7091,8550,327,9509,10077,13347,14136,15053,15454],"class_list":["post-22693","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-naturwissenschaften","tag-baryonische-materie","tag-dunkle-materie","tag-filamente","tag-illustris","tag-kosmisches-netz","tag-kosmologie","tag-markus-haider","tag-missing-baryon-problem","tag-simulation","tag-supermassereiche-schwarze-loecher","tag-universitat-innsbruck","tag-voids"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/22693","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=22693"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/22693\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":22694,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/22693\/revisions\/22694"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/15631"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=22693"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=22693"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=22693"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}