Galaxien sind nicht zufällig verteilt. Bildnachweis: IAC Zum Vergrößern anklicken
Obwohl die Galaxien, die wir am Nachthimmel sehen, zufällig über den Himmel verstreut zu sein scheinen, sind sie tatsächlich in großräumigen Strukturen organisiert, die wie kosmische Filamente aussehen. Europäische Astronomen haben die Ausrichtung von Tausenden von Galaxien gemessen und festgestellt, dass viele in Richtung dieser linearen Filamente ausgerichtet sind.
Astronomen der University of Nottingham (Großbritannien) und des Instituto de Astrofisica de Canarias (Spanien) haben erste Beobachtungsergebnisse gefunden, die belegen, dass Galaxien nicht zufällig ausgerichtet sind.
Stattdessen werden sie nach einem charakteristischen Muster ausgerichtet, das durch die großräumige Struktur der unsichtbaren dunklen Materie, die sie umgibt, vorgegeben ist.
Diese Entdeckung bestätigt einen der grundlegenden Aspekte der Galaxienbildungstheorie und impliziert eine direkte Verbindung zwischen den globalen Eigenschaften des Universums und den individuellen Eigenschaften von Galaxien.
Galaxienbildungstheorien sagten einen solchen Effekt voraus, aber seine empirische Überprüfung ist bisher schwer fassbar geblieben. Die Ergebnisse dieser Arbeit wurden in der Ausgabe vom 1. April von Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.
Heutzutage ist Materie nicht gleichmäßig im Raum verteilt, sondern in einem komplizierten „kosmischen Netz“ aus Filamenten und Wänden angeordnet, die blasenartige Hohlräume umgeben. Regionen mit hohen Galaxienkonzentrationen werden als Galaxienhaufen bezeichnet, während Regionen mit niedriger Dichte als Hohlräume bezeichnet werden.
Diese inhomogene Verteilung der Materie wird als "großräumige Verteilung des Universums" bezeichnet. Wenn das Universum als Ganzes betrachtet wird, sieht diese Verteilung ähnlich aus wie ein Spinnennetz oder das neuronale Netzwerk des Gehirns. Aber das war nicht immer so.
Nach dem Urknall, als das Universum noch viel jünger war, wurde die Materie homogen verteilt. Während sich das Universum entwickelte, begannen Gravitationskräfte, die Materie in bestimmten Regionen des Weltraums zu komprimieren und bildeten die großräumige Struktur, die wir derzeit beobachten.
Nach diesen Modellen und Theorien ist eine direkte Folge dieses Prozesses, dass Galaxien bevorzugt senkrecht zur Richtung der linearen Filamente ausgerichtet werden sollten.
Mehrere Beobachtungsstudien haben nach einer bevorzugten räumlichen Ausrichtung (oder Ausrichtung) von Galaxienrotationsachsen in Bezug auf ihre umgebenden großräumigen Strukturen gesucht. Keiner von ihnen war jedoch aufgrund der Schwierigkeiten, die mit dem Versuch verbunden sind, die Filamente zu charakterisieren, erfolgreich.
Die Untersuchungen der astrophysikalischen Gruppe von Ignacio Trujillo (Universität Nottingham, Großbritannien), Conrado Carretero und Santiago G. Patiri (beide vom Instituto de Astrofisica de Canarias, Spanien) konnten diesen Effekt messen und theoretische Vorhersagen bestätigen .
Um dieses Ziel zu erreichen, verwendeten sie eine neue Technik, die auf der Analyse der riesigen Hohlräume basiert, die in der großräumigen Struktur des Universums gefunden werden. Diese Hohlräume wurden durch die Suche nach großen Regionen des Weltraums entdeckt, in denen helle Galaxien fehlen.
Darüber hinaus nutzten sie die Informationen der beiden bislang größten Himmelsvermessungen: der Sloan Digital Sky Survey und der Two Degree Field Survey. Diese Vermessungen enthalten Positionsinformationen für mehr als eine halbe Million Galaxien in einer Entfernung von einer Milliarde Lichtjahren von der Erde.
Andere Parameter, die durch die Vermessungen bereitgestellt wurden, wie der Positionswinkel und die Elliptizität der Objekte, wurden verwendet, um die Orientierung der Scheibengalaxien abzuschätzen.
"Wir haben festgestellt, dass es einen Überschuss an Scheibengalaxien gibt, die relativ zur Ebene, die durch die sie umgebende großräumige Struktur definiert ist, stark geneigt sind", erklärte Dr. Trujillo. „Ihre Rotationsachsen sind hauptsächlich in Richtung der Filamente ausgerichtet.
"Unsere Arbeit liefert eine wichtige Bestätigung der Gezeitendrehmomentheorie, die erklärt, wie Galaxien ihren aktuellen Spin erhalten haben", sagte Trujillo.
„Es wird angenommen, dass der Spin der Galaxien eng mit ihren morphologischen Formen verbunden ist. Diese Arbeit ist also ein Fortschritt für unser Verständnis, wie Galaxien ihre aktuellen Formen erreicht haben. “
Dr. Ignacio Trujillo hat eine von PPARC finanzierte Position als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der School of Physics and Astronomy der University of Nottingham.
Eine Zusammenfassung des Papiers finden Sie im Internet unter:
http://xxx.lanl.gov/abs/astro-ph/0511680
Originalquelle: RAS-Pressemitteilung
