Forscher aus Australien, Großbritannien und den USA haben die bislang detaillierteste Galaxien-Durchmusterung des nahen Universums fertig gestellt. Von mehr als 110 000 Galaxien bestimmten sie die Rotverschiebung und damit ihre Distanz. Zusammen mit dem ebenfalls gemessenen Ort am Himmel ist nun die räumliche Position der Galaxien nahezu des gesamten südlichen Himmels bis zu einer Rotverschiebung von rund z = 0,15 erfasst. Dieser Wert entspricht einer Distanz von etwa zwei Milliarden Lichtjahren.
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.
Der "6-degree Field Galaxy Survey" (6dFGS, 6-Grad-Feld Galaxien-Durchmusterung) ist benannt nach dem Instrument, mit dem die Messungen durchgeführt wurden: ein Spektrograf, der das über automatisch positionierte Glasfasern geleitete Licht von 150 Quellen am Himmel gleichzeitig spektroskopieren kann. Sein Gesichtsfeld beträgt rund sechs Grad – daher der Name. Das Anglo-Australian Observatory auf dem Siding Spring Mountain im australischen New South Wales betreibt den Spektrografen am UK Schmidt Telescope, dessen Öffnung 1,2 Meter beträgt und dieses große Gesichtsfeld ermöglicht.
Der 6dFGS deckt einen breiteren Bereich am Himmel ab als ältere Durchmusterungen. Er umfasst den von Siding Spring aus zugänglichen Himmel außerhalb einer Zone von plus und minus zehn Grad um die galaktische Ebene. Der Bereich ist etwa doppelt so groß wie der des im Jahr 2008 abgeschlossenen Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Die Durchmusterung zeigt Fäden und Haufen nahegelegener Galaxien auf großen Skalen in bislang unerreichter Genauigkeit sowie mehr als 500 große so genannte "Voids", jene scheinbar leeren riesigen Raumbereiche ohne Galaxien.
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.
In den gemessenen Rotverschiebungen der Galaxien 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 Galaxien unabhängige Entfernungen ableiten und diese mit den aus den gemessenen Rotverschiebungen bestimmten Entfernungen vergleichen. Dies soll bei etwa zehn Prozent der gemessenen Galaxien möglich sein und würde alle früheren Messungen von individuellen Geschwindigkeiten von Galaxien an Zahl um den Faktor fünf übertreffen.
Da die individuellen Geschwindigkeiten der Galaxien nur einen kleinen Bruchteil ihrer Fluchtgeschwindigkeiten ausmachen, bleibt die großräumige Struktur von diesen Korrekturen im Wesentlichen unberührt. Anderseits wird die Kenntnis dieser lokalen Geschwindigkeiten quasi ein Abtasten der großräumigen Masseverteilung gestatten, und vielleicht sogar Rückschlüsse auf die Verteilung der Dunklen Materie ermöglichen.
Axel M. Quetz
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