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Lexikon der Astronomie

Voids

Voids sind großskalige Leer- oder Hohlräume im Universum.

Riesenlöcher im All? Wer sagt das?

Beobachtungen (vergleiche Kosmographie), wie z.B. 2dF, und hydrodynamische bzw. magnetohydrodynamische Simulationen auf Hochleistungsrechnern (Supercomputern) zeigen, dass das Universum großräumig nicht homogen ist, sondern eine Wabenstruktur besitzt. Die Voids sind gerade das leere Innere der Waben und mit etwa 50 bis 100 Mpc Durchmesser gehören sie zu den größten Inhomogenitätsstrukturen überhaupt. Die mittlere Dichte der Galaxienverteilung sinkt auf etwa 20% des üblichen Werts ab! Auf den Wabenrändern sitzen Galaxien, Galaxienhaufen und Galaxiensuperhaufen. Letztere finden sich an den Knoten angrenzender Waben.

Schwerkraft strukturiert den Kosmos

In der Kosmologie sind die Forscher u.a. am Zustandekommen der großskaligen Struktur des Universums (engl. large-scale structure, LSS) interessiert. Die Ausbildung von 'Lücken' in Form von Voids kann man durch folgenden Entwurf verstehen: Die Materie im Universum besteht aus baryonischer (eigentlich besser gesagt: hadronischer) Materie und vor allem aus der Dunklen Materie. Dunkle Materie gibt es etwa fünfmal häufiger als gewöhnliche, baryonische Materie. Zu Beginn sei dieses Materiekonglomerat homogen verteilt. Die Massen ziehen sich nun untereinander an, stoßen sich aber nie ab. Das ist ein tiefgründiger Wesenunterschied zwischen gravitativer und elektromagnetischer Kraft! Es gibt eben keine 'negativen Massenladungen'. Die homogene Verteilung wird deshalb über lange Zeiträume völlig umstrukturiert. Das Phänomen sich anziehender Massen bezeichnen die Astrophysiker als gravitative Instabilität. Zu jedem gegebenen Satz von lokaler Massendichte, Temperatur und Mischung von Atomsorten gehört eine bestimmte Jeans-Masse. Wird sie überschritten, kollabiert die Massenansammlung. Daraus können Riesenmolekülwolken und schließlich Sterne entstehen. Die Molekülwolken sind sehr massereich und fragmentieren zu Monolithen kleinerer Masse.
Typischerweise zeigen sich fadenförmige Strukturen, die Filamente, die die Wabenwände konstituieren können. Das Einwirken der gravitativen Instabilität über lange Zeit dünnt demnach Gebiete aus, die abseits der Filamente sind. Daraus formieren sich die Voids.

Achtung, Verwechslungsgefahr!

Voids sind nicht gleich Voids. Es gibt folgenden Bedeutungsunterschied: Die Voids der Quantenkosmologie bezeichnen Vakuum-Universen, also eine Art quantenmechanischen Grundzustand. Aus diesen gewinnt man formal durch Anwendung eines Erzeugungsoperators andere Universen.

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