Himmelsdurchmusterung: Benachbartes Universum genauestens kartiert

Forscher aus Australien, Großbritannien und den USA haben im Rahmen des "6-degree Field Galaxy Survey" die bislang detaillierteste Galaxiendurchmusterung des nahen Universums fertig gestellt. Auf großen Skalen ordnen sich die Galaxien in Fäden und Haufen an, die nun mit bislang unerreichter Genauigkeit kartiert wurden. Auch machten die Forscher mehr als 500 so genannte Voids aus – jene scheinbar leeren riesigen Raumbereiche ohne Galaxien.

Die 6dF-Galaxiendurchmusterung | Etwa 110 000 Galaxien zeigt der von der 6dF-Durchmusterung abgedeckte Bereich bis in rund zwei Milliarden Lichtjahren Distanz. Die Galaxien sind hier als Punkte dargestellt und bilden großräumige Muster. Unser Milchstraßensystem befindet sich im Zentrum, die dunklen Bereiche sind der Durchmusterung nicht zugänglich.

Insgesamt bestimmten die Wissenschaftler um Heath Jones vom Anglo-Australian Observatory im australischen New South Wales von mehr als 110 000 Galaxien am Südhimmel sowohl die Rotverschiebung – und damit deren Distanz – als auch die Position. Rund zwei Milliarden Lichtjahre liegen zwischen den am weitesten entfernten Exemplaren und der Erde.

In den gemessenen Rotverschiebungen sind zwei voneinander unabhängige Geschwindigkeitskomponenten miteinander verwoben: die aus der kosmischen Expansion herrührende Fluchtbewegung und die individuelle Bewegung der Galaxien, die durch die lokale Gravitation bestimmt wird.

In nachfolgenden Untersuchungen soll der riesige Datenberg dazu verwendet werden, diese beiden Anteile voneinander zu isolieren. Die Forscher wollen dazu aus den internen Eigenschaften der Galaxie auf deren Distanz schließen und diese mit den Werten aus den gemessenen Rotverschiebungen vergleichen. Dies soll bei etwa zehn Prozent der untersuchten Galaxien möglich sein.

Tiefenkarte des südlichen Himmels | Die Verteilung der Galaxien am südlichen Himmel zeigt fädenartige Strukturen und Lerräume, so genannte Voids. Die im Zuge der 6-Grad-Feld-Galaxiendurchmusterung gemessenen Distanzen sind durch unterschiedliche Farben gekennzeichnet. Violette und blaue Farbtöne entsprechen geringen Entfernungen, gelbe, orangefarbene und rote Farbtöne stellen zunehmend größere Entfernungen bis rund 2,6 Milliarden Lichtjahre dar. Einige der großräumigen Strukturen sind beschriftet.

Da die individuelle Geschwindigkeit einer Galaxie nur einen kleinen Bruchteil ihrer Fluchtgeschwindigkeit ausmacht, bleibt die großräumige Struktur von diesen Korrekturen im Wesentlichen unberührt. Andererseits wird die Kenntnis dieser lokalen Geschwindigkeiten quasi ein Abtasten der großräumigen Masseverteilung gestatten und vielleicht sogar Rückschlüsse auf die Verteilung der Dunklen Materie ermöglichen.

Der 6-degree Field Galaxy Survey ist benannt nach dem Instrument, mit dem die Messungen durchgeführt wurden: einem Spektrografen, der das über automatisch positionierte Glasfasern geleitete Licht von 150 Quellen am Himmel gleichzeitig spektroskopieren kann – sein Gesichtsfeld beträgt rund sechs Grad. Das Anglo-Australian Observatory betreibt den Spektrografen am UK Schmidt Telescope. Das nun untersuchte Gebiet ist etwa doppelt so groß wie das des im Jahr 2008 abgeschlossenen Sloan Digital Sky Survey. (amq)