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Kosmologie: Die Kartierung des Alls

Systematische Vermessungen erfassen Millionen von Galaxien, die sich über Jahrmilliarden im Weltraum verteilt haben. Anhand dabei entstandener Muster könnten sich wichtige Fragen zur Entwicklung des Universums beantworten lassen.
Künstlerische Darstellung des sehr jungen Universums

Angesichts der unvorstellbaren Dimensionen des Kosmos ist es eine gewaltige Aufgabe, herausfinden, wie groß er wirklich ist und wie er im Detail funktioniert. Viele Astronominnen und Astronomen haben ihre Karrieren der Erstellung von Karten des Universums auf allen Maßstäben gewidmet. Inzwischen hat das Projekt Sloan Digital Sky Survey (SDSS), an dem wir mitgewirkt haben, nach zwei Jahrzehnten Arbeit die größte dreidimensionale Übersicht des Kosmos angefertigt, die jemals zur Verfügung stand. Während sich das Projekt bereits in der nächsten Phase der Datensammlung befindet, umfasst das bis 2021 veröffentlichte Material sämtliche Regionen des Alls - von unserer unmittelbaren Umgebung bis zu den entferntesten noch sichtbaren Objekten - und enthält die Positionen von mehreren Millionen Galaxien. Diese sind wie Wegmarken über viele Milliarden Lichtjahre verteilt und reichen bis in die frühesten Epochen des Universums zurück.

Dabei erscheinen die Galaxien keineswegs wie völlig zufällig verstreut. Stattdessen bilden sie Strukturen: in einigen Gebieten fadenartige »Filamente« und Schichten mit dicht gedrängten Galaxien, in anderen weitgehend leere »Voids«. Vermutlich haben sich die grundlegenden Muster schon vor der Entstehung der ersten Galaxien herausgebildet, also weniger als eine Milliarde Jahre nach dem Urknall. Indem wir das All so umfangreich wie möglich kartieren, können wir das Wachstum der Strukturen nachvollziehen und die tiefer liegenden Gesetze ableiten, die dazu geführt haben. Ein solcher galaktischer Atlas liefert womöglich Antworten auf einige der größten Fragen der Physik, etwa zur Natur der Dunklen Energie, die den Kosmos immer schneller expandieren lässt …

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Spektrum der Wissenschaft – Highlights 3/2021: Die großen Rätsel des Universums

Extreme Phänomene, exotische Teilchen, ferne Welten - Dunkle Materie: Modifizierte Gravitation statt neuer Teilchen? • Schwarze Löcher: Die Saat der ersten Quasare • Hubble-Konstante: Streit um die Ausdehnung des Kosmos

Spektrum - Die Woche – 30/2021

Mammutprojekte haben es oft in sich: Wie macht man ganz Deutschland sicher(er) gegen Hochwasser? Was tut man, wenn jemand tausende Satelliten ins All schießen will? Und wozu ist es noch mal gut, die eiszeitliche Mammutsteppe wieder herzustellen? Antworten gibt diese »Woche«.

Spektrum - Die Woche – 27/2021

Trotz steigender Impfquote erlebt Europa eine Deltawelle. Wie können Infektionen bei Geimpften künftig sicher verhindert werden? Außerdem lesen sie in dieser Ausgabe über knuffige Alpakas und das Testosteronlimit im Sport.

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