Die größte 3D-Karte im Universum

Ein internationales Konsortium unter Beteiligung der EPFL hat im Rahmen eines umfangreichen Programms kosmologischer Untersuchungen mehrere Millionen Galaxien und Quasare analysiert. Das Ergebnis ist die größte 3D-Karte des Universums, die bisher erstellt wurde.

Diese Arbeiten sind das Ergebnis der mehr als zwanzigjährigen Zusammenarbeit von mehreren hundert Wissenschaftlern aus dreißig verschiedenen Institutionen auf der ganzen Welt, sagte die Eidgenössische Polytechnische Schule von Lausanne (EPFL) in einer Pressemitteilung.

Die Forscher wurden im “Sloan Digital Sky Survey” (SDSS) und um ein optisches Teleskop versammelt, das dem Projekt in New Mexico in den USA gewidmet ist. Die Kartierungsarbeiten wurden am Sonntag in Form von mehr als 20 wissenschaftlichen Publikationen veröffentlicht.

Die Analysen stammen insbesondere aus der letzten kosmologischen Untersuchung des SDSS mit dem Titel “The Extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey” (eBOSS), an der mehr als 100 Astrophysiker beteiligt sind. Daran sind mehrere EPFL-Forscher beteiligt: ​​Jean-Paul Kneib, Leiter des Labors für Astrophysik (LASTRO), ist sogar der Initiator und war mehrere Jahre lang Hauptforscher.

“2012 startete ich das eBOSS-Projekt mit der Idee, die vollständigste 3D-Kartierung des Universums zu erstellen und zum ersten Mal neue Tracer zu verwenden, bei denen es sich um Galaxien handelt, die aktiv Sterne und Quasare bilden”, zitierte Jean-Paul Kneib in der Pressemitteilung.

Dunkle Materie und Energie

Die endgültige Karte zeigt Filamente aus Materie und Hohlräumen, die die Struktur des Universums von Anfang an genauer definieren, dh als es erst 380.000 Jahre alt war. Von dort aus maßen die Forscher die wiederkehrenden Muster bei der Verteilung von Galaxien und identifizierten so mehrere wichtige kosmologische Parameter wie die Dichte der Dunklen Materie und die Dunkle Energie im Universum.

Um diese Umfrage durchzuführen, untersuchten die am eBOSS-Projekt beteiligten Teams verschiedene Tracer, die die Massenverteilung im Universum enthüllten. Für den Teil der Karte, der sich vor sechs Milliarden Jahren auf das Universum bezog, beobachteten die Forscher die ältesten und rotesten Galaxien.

Für weiter entfernte Epochen konzentrierten sie sich auf die jüngsten Galaxien, die blauen. Um weiter zurückzugehen, das heißt bis zu elf Milliarden Jahren, verwendeten sie Quasare – Galaxien, deren supermassives Schwarzes Loch in ihrem Zentrum durch die dort verschlungene Materie extrem leuchtend gemacht wird.

Langsamere Expansion?

Die durch diese Karte ans Licht gebrachte Geschichte zeigt, dass sich die Expansion des Universums an einem Punkt beschleunigt hat und dies seitdem fortgesetzt hat. Dies scheint auf das Vorhandensein von dunkler Energie zurückzuführen zu sein, einem unsichtbaren Element, das sich auf natürliche Weise in Einsteins allgemeine Relativitätstheorie integriert, dessen Ursprung jedoch noch nicht verstanden ist.

Wenn eBOSS-Beobachtungen mit Studien relativiert werden, die bisher in den frühen Tagen des Universums durchgeführt wurden, treten Verschiebungen im Modell hinsichtlich der Messung der Expansionsgeschwindigkeit auf.

Die allgemein akzeptierte, die als “Hubble-Konstante” bezeichnet wird, ist 10% langsamer als der Wert, der aus den Abständen zwischen den Galaxien berechnet wird, die unseren am nächsten liegen. Aufgrund der hohen Präzision und Datenvielfalt im eBOSS-Programm ist es jedoch unwahrscheinlich, dass dieser Unterschied zufällig ist.

Bisher gibt es keine allgemein akzeptierte Erklärung für diese Meinungsverschiedenheiten zwischen den verschiedenen Maßen der Expansionsgeschwindigkeit, aber die Tatsache, dass eine noch unbekannte Form von Materie oder Energie aus dem Uruniversum Spuren in unserer Geschichte hinterlassen kann, ist eine interessante Möglichkeit EPFL.

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Comments

  1. DUNKLES UNIVERSUM

    Am Anfang war der Urknall,
    Um uns herum der Nachhall.
    Das Weltall in Expansion
    Milliarden Jahre nun schon.

    Es sind dabei die Galaxien
    Einander rasant zu entflie’n.
    Da ist keine Wende in Sicht,
    Irgendwann geht aus das Licht.

    Dunkle Materie ist rätselhaft,
    Dunkle Energie nicht minder.
    Das Wissen ist noch lückenhaft,
    Man kommt nicht recht dahinter.

    Es braucht wohl wieder ein Genie,
    Gar eine neue Theorie.
    Den Kosmos ganz zu versteh’n,
    Wird noch etwas Zeit vergeh’n.

    Rainer Kirmse , Altenburg

    Herzliche Grüße aus Thüringen

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