Eine Karte des kosmischen Netzwerks
Im Universum sind die Galaxien entlang von Gas-Filamenten angeordnet. Allerdings ist es ist extrem schwierig, diese riesigen Gasstrukturen experimentell zu beobachten. Einem internationalen Team mit Beteiligung der ETH Zürich ist das nun gelungen.
Das All ist durchzogen von enormen Gaswolken (blau), in denen sich Galaxien bilden (weiss). | Bild: Hideki Umehata
Nach dem Urknall vor etwa 14 Milliarden Jahren kollabierte ein Grossteil des im Feuerball entstandenen Wasserstoffs zu einem Netzwerk feiner Gasfilamente, so die moderne Kosmologie. Kürzlich gelang es Forschenden, diese Strukturen im Detail zu beobachten.
Die Filamente gelten als Rohmaterial für die Entstehung von Sternen. An den Kreuzungspunkten bilden sich Galaxien. Wegen ihrer geringen Dichte strahlen sie aber nur sehr wenig Licht aus und sind schwer zu beobachten. Deshalb liessen sie sich bis anhin nur indirekt nachweisen, durch die Untersuchung des absorbierten Lichts sehr heller Objekte dahinter.
In der neuen Arbeit erstellte ein internationales Team mit Sebastiano Cantalupo von der ETH Zürich nun eine Karte solcher Filamente, basierend auf der Lichtemission des Gases selbst. Die beobachteten Filamente befinden sich in einer sehr dichten Ansammlung von Galaxien und Gas, im SSA22-Protocluster – zwölf Milliarden Lichtjahre entfernt und drei Millionen Lichtjahre lang. Das Wasserstoffgas strahlt ultraviolettes Licht aus, wenn es durch starke Strahlenquellen wie viele neu entstandene Sterne oder die Umgebung massereicher schwarzer Löcher angeregt wird.
Die Forschenden fingen das Licht mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile ein. «Das war nur wegen der sehr starken und seltenen Strahlenquellen innerhalb der Filamente möglich», betont Cantalupo. «Um grössere Ausschnitte des Netzwerks in typischeren Regionen zu kartieren, sind umfangreichere Messungen erforderlich.» Er hat gerade ein solches Projekt begonnen.
