Die Milchstraßengalaxie mit einem Durchmesser von 100.000 bis 180.000 Lichtjahren (31 bis 55 Kiloparsec) und 100 bis 400 Milliarden Sternen ist so groß, dass sie den Geist verwirrt. Und doch ist unsere Galaxie, wenn es um die großräumige Struktur des Universums geht, nur ein Tropfen auf den heißen Stein. Mit Blick auf die Zukunft haben Astronomen festgestellt, dass Galaxien Cluster bilden, die wiederum Supercluster bilden - die größten bekannten Strukturen im Universum.
Der Supercluster, in dem sich unsere Galaxie befindet, ist als Laniakea-Supercluster bekannt, der 500 Millionen Lichtjahre umfasst. Dank einer neuen Studie eines Teams indischer Astronomen wurde gerade ein neuer Supercluster identifiziert, der alle bisher bekannten beschämt. Bekannt als Saraswati, hat dieser Supercluster einen Durchmesser von über 650 Millionen Lichtjahren (200 Megaparsec) und ist damit eine der größten großräumigen Strukturen im bekannten Universum.
Die Studie, die vor kurzem in erschien Das astrophysikalische Journal unter dem Titel „Saraswati: Ein extrem massiver Supercluster im 200-Megaparsec-Maßstab“, wurde von Astronomen des Interuniversitären Zentrums für Astronomie und Astrophysik (IUCAA) und des indischen Instituts für naturwissenschaftliche Bildung und Forschung (IISER) mit Unterstützung einer Reihe indischer Universitäten durchgeführt.
Für ihre Studie stützte sich das Team auf Daten des Sloan Digital Sky Survey (SDSS), um die großräumige Struktur des Universums zu untersuchen. In der Vergangenheit haben Astronomen festgestellt, dass der Kosmos hierarchisch zusammengesetzt ist und Galaxien in Clustern, Superclustern, Blättern, Wänden und Filamenten angeordnet sind. Diese sind durch immense kosmische Hohlräume getrennt, die zusammen die riesige „Cosmic Web“ -Struktur des Universums bilden.
Supercluster, die die größten kohärenten Strukturen im kosmischen Netz darstellen, sind im Grunde genommen Ketten von Galaxien und Galaxienhaufen, die sich über Hunderte Millionen Lichtjahre erstrecken können und Billionen von Sternen enthalten. Am Ende fand das Team einen Supercluster, der sich etwa 4 Milliarden (1226 Megaparsec) Lichtjahre von der Erde entfernt befindet - im Sternbild Fische -, der 600 Millionen Lichtjahre breit ist und das Massenäquivalent von über 20 Millionen Milliarden Sonnen enthalten kann.
Sie gaben diesem Supercluster den Namen "Saraswati", den Namen eines alten Flusses, der eine wichtige Rolle bei der Entstehung der indischen Zivilisation spielte. Saraswait ist auch der Name einer Göttin, die heute in Indien als Bewahrerin himmlischer Flüsse und Göttin des Wissens, der Musik, der Kunst, der Weisheit und der Natur verehrt wird. Dieser Fund war besonders überraschend, da Saraswati älter war als erwartet.
Im Wesentlichen erschien der Supercluster in den SDSS-Daten wie zu dem Zeitpunkt, als das Universum ungefähr 10 Milliarden Jahre alt war. Saraswati ist also nicht nur einer der größten bisher entdeckten Supercluster, sondern seine Existenz wirft auch einige ernsthafte Fragen zu unseren aktuellen kosmologischen Modellen auf. Grundsätzlich sagt das vorherrschende Modell für die kosmische Evolution nicht voraus, dass ein solcher Überbau existieren könnte, als das Universum 10 Milliarden Jahre alt war.
Diese als „Cold Dark Matter“ -Modell bekannte Theorie sagt voraus, dass sich kleine Strukturen (d. H. Galaxien) zuerst im Universum gebildet und dann zu größeren Strukturen zusammengeschlossen haben. Obwohl Variationen innerhalb dieses Modells existieren, sagt keine voraus, dass etwas so Großes wie Saraswati vor 4 Milliarden Jahren existiert haben könnte. Aus diesem Grund müssen Astronomen möglicherweise ihre Theorien darüber überdenken, wie das Universum zu dem wurde, was es heute ist.
Einfach ausgedrückt, bildete sich der Saraswati-Supercluster zu einer Zeit, als die Dunkle Energie die Strukturbildung zu dominieren begann und die Gravitation als Hauptkraft für die kosmische Evolution ersetzte. Wie Joydeep Bagchi, ein Forscher der IUCAA und Hauptautor des Papiers, und Co-Autor Shishir Sankhyayan (von IISER) in einer Pressemitteilung der IUCAA erklärte:
Wir waren sehr überrascht, diesen riesigen wandartigen Supercluster von Galaxien zu entdecken ... Dieser Supercluster ist eindeutig in ein großes Netzwerk kosmischer Filamente eingebettet, die von Clustern und großen Hohlräumen verfolgt werden. Bisher wurden nur wenige vergleichsweise große Supercluster gemeldet, beispielsweise die "Shapley-Konzentration" oder die "Sloan Great Wall" im nahe gelegenen Universum, während der "Saraswati" -Supercluster weitaus weiter entfernt ist. Unsere Arbeit wird dazu beitragen, die verwirrende Frage zu beleuchten. wie solche extrem großen, bedeutenden Verbesserungen der Materiedichte in der Vergangenheit Milliarden von Jahren entstanden waren, als die mysteriöse Dunkle Energie gerade begonnen hatte, die Strukturbildung zu dominieren. "
Daher könnte die Entdeckung dieses massereichsten Superclusters Aufschluss darüber geben, wie und wann Dunkle Energie eine wichtige Rolle bei der Bildung von Superclustern spielte. Es öffnet auch die Tür zu anderen kosmologischen Theorien, die im Wettbewerb mit dem CDM-Modell stehen und möglicherweise konsistentere Erklärungen dafür liefern, warum Saraswati 10 Milliarden Jahre nach dem Urknall existieren könnte.
Eines ist klar gedacht: Diese Entdeckung bietet eine aufregende Gelegenheit für neue Forschungen zur kosmischen Bildung und Evolution. Mithilfe neuer Instrumente und Beobachtungsmöglichkeiten können Astronomen Saraswait und andere Supercluster in den kommenden Jahren genauer betrachten und untersuchen, wie sie sich auf ihre kosmische Umgebung auswirken.
