Alles über Galaxienhaufen und Nachrichten

galaxy clusters

Können wir die Masse eines Galaxienhaufens berechnen?

– Nachrichten vom 28. Oktober 2018 –

Wir könnten versuchen, die Masse eines Galaxienhaufens in Bezug auf die Masse der Milchstraße darzustellen. Aber das Problem ist, dass wir die Masse der Milchstraße nicht wirklich kennen. Wir haben einige Annäherungen, aber wir kennen weder die tatsächliche Größe der Milchstraße noch die Anzahl der darin enthaltenen Sterne. Es besteht kein wirklicher Konsens, und verschiedene Studien haben Zahlen geliefert, die sehr unterschiedlich sein können. Unsere Galaxie hätte einen Durchmesser zwischen 100000 und 180000 Lichtjahren. Es würde zwischen 100 Milliarden und 400 Milliarden Sterne enthalten, und einige Schätzungen rufen sogar 1000 Milliarden Sterne hervor. Bei solchen Bereichen ist eine Massenschätzung nicht besonders interessant.

Eine im September veröffentlichte Studie schlägt vor, die Masse der Milchstraße durch Beobachtung der Bewegung peripherer Galaxien abzuschätzen. Dutzende von Zwerggalaxien kreisen um unsere Galaxie, beispielsweise die zwei Magellanwolken. Mit dieser Methode und unter Verwendung der von Gaia Satellite gesammelten Daten hat das für die Studie verantwortliche Team eine Schätzung von knapp über 1000 Milliarden Sonnenmassen erreicht. Wenn wir diese Zahl verwenden, hätte der Galaxienhaufen Hyperion eine 1000-fache Masse als die Masse der Milchstraße. Wir müssen uns jedoch bewusst sein, dass diese Schätzungen völlig falsch sein können. Deshalb ist die Sonne eine gute Skala, da ihre Masse viel einfacher aus der Erdumlaufbahn abzuleiten ist. Die Masse der Sonne beträgt etwas weniger als 2×1030 kg.

Im jungen Universum wird eine immense Struktur beobachtet

– Nachrichten vom 23. Oktober 2018 –

Das Hubble-Weltraumteleskop hat sehr lange Aufnahmen gemacht und sehr alte Galaxien entdeckt, die Licht emittierten, als das Universum nur eine Milliarde Jahre alt war. Zu dieser Zeit des Universums sind Galaxien klein und unstrukturiert. In den folgenden Milliarden Jahren macht die Schwerkraft sie dicker und verleiht ihnen eine gleichmäßigere Form. Die Größe einer Galaxie mit Hunderten von Milliarden Sternen gibt bereits Schwindel, aber die Gravitation strukturiert auch das Universum in einem viel größeren Maßstab. Es verbindet Galaxien in Galaxienhaufen und Superhaufen von Galaxien. Die Milchstraße ist Teil einer lokalen Gruppe von etwa sechzig Galaxien. Diese Gruppe ist selbst Teil des Superhaufen der Jungfrau, die selbst Teil einer noch größeren Struktur ist, die Laniakea genannt wird. Das beobachtbare Universum würde somit Millionen dieser Superstrukturen enthalten, die in großem Maßstab durch Schwerkraft modelliert werden.

Ein Team europäischer Astronomen hat mit einem der Teleskope des VLT eines dieser gigantischen Super-Cluster von Galaxien beobachtet und sie Hyperion genannt. Das Alter von Hyperion macht es besonders. Um abzuschätzen, wie lange ein Licht seine Quelle verlassen hat, messen Astronomen seine Verschiebung nach Rot. Je weiter die Quelle von uns entfernt ist, desto mehr verschiebt sich das Licht durch den Doppler-Effekt in Richtung langer Wellenlängen. Während sich das Universum ständig ausdehnt, ist ein Licht, das uns röter erscheint, als wir es erwarten würden, sehr alt. Das Licht von Hyperion kommt zu uns mit einer großen Verschiebung ins Rote. Dies erlaubt uns abzuschätzen, dass es erst 2,3 Milliarden Jahre nach dem Urknall entstanden ist.

Dies ist die größte Struktur, die wir in einem so jungen Universum gesehen haben. Seine Masse wurde auf 1 Million Milliarden Mal so hoch geschätzt wie die der Sonne. Es ist eine Überraschung, solch eine riesige Struktur in einem noch jungen Universum zu finden. Wie bei jungen Galaxien wurde angenommen, dass es einige Milliarden zusätzliche Jahre an Gravitation brauchen würde, um die Materie auf diese Weise zu ordnen.

Hyperion hat eine sehr komplexe Struktur, es enthält mindestens sieben Regionen mit hoher Dichte. Sie sind durch Filamente miteinander verbunden, die ihrerseits aus Galaxien bestehen. Seine Struktur unterscheidet sich jedoch sehr von derjenigen der Galaxienhaufen, die näher bei uns beobachtet werden. Die Verteilung der Materie in Hyperion scheint ziemlich einheitlich zu sein. Die Galaxienhaufen, die sich entwickelt haben, haben eine Struktur, die sich festigt und verdichtet. Angesichts seines Alters wird Hyperion wahrscheinlich das gleiche Schicksal haben.

Es ist in jedem Fall eine wertvolle Beobachtung, um die Entwicklung des Universums auf den größten Skalen zu verstehen. Die Super-Galaxienhaufen gehören tatsächlich zu den größten bekannten Strukturen im Universum. Sie können Entfernungen von Milliarden von Lichtjahren überbrücken. Die Große Mauer der Herkules-Borealen Krone ist somit die größte bekannte Struktur, die durch die Schwerkraft gebunden ist. Es ist ein Galaxienfaden, der 10 Milliarden Lichtjahre lang und 900 Millionen Lichtjahre dick ist. Es enthält wahrscheinlich Milliarden von Galaxien.

Bild von ESO [CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0)], über Wikimedia Commons

Quellen

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