Die Milchstraße, die 100.000 bis 180.000 Lichtjahre (31 – 55 Kiloparsec) im Durchmesser misst und 100 bis 400 Milliarden Sterne enthält, ist so groß, dass sie den Verstand verwirren. Und doch ist unsere Galaxie, wenn es um die großräumige Struktur des Universums geht, nur ein Tropfen auf den heißen Stein. Bei der weiteren Betrachtung haben Astronomen festgestellt, dass Galaxien Haufen bilden, die wiederum Superhaufen bilden – die größte bekannte Strukturen im Universum.
Der Superhaufen, in dem sich unsere Galaxie befindet, wird als bezeichnet Laniakea Supercluster , die 500 Millionen Lichtjahre umfasst. Aber danke an a neue Studie von einem Team indischer Astronomen wurde gerade ein neuer Superhaufen identifiziert, der alle bisher bekannten in den Schatten stellt. Dieser als Saraswati bekannte Superhaufen hat einen Durchmesser von über 650 Millionen Lichtjahren (200 Megaparsec) und ist damit eine der größten großräumigen Strukturen im bekannten Universum.
Die kürzlich erschienene Studie inDas Astrophysikalische Journalunter dem Titel ' Saraswati: Ein extrem massiver Supercluster im Maßstab von 200 Megaparsec ',wurde von Astronomen aus dem Interuniversitäres Zentrum für Astronomie & Astrophysik (IUCAA) und die Indisches Institut für naturwissenschaftliche Bildung und Forschung (IISER), mit Unterstützung einer Reihe indischer Universitäten.
Die Verteilung der Galaxien aus dem Sloan Digital Sky Survey (SDSS) im Superhaufen Saraswati. Bildnachweis: IUCAA
Für ihre Studie stützte sich das Team auf Daten, die von der Sloan Digital Sky Survey (SDSS), um die großräumige Struktur des Universums zu untersuchen. In der Vergangenheit haben Astronomen herausgefunden, dass der Kosmos hierarchisch aufgebaut ist, wobei Galaxien in Haufen, Superhaufen, Platten, Wänden und Filamenten angeordnet sind. Diese sind durch immense kosmische Leerstellen getrennt, die zusammen die riesige „Kosmische Netz“-Struktur des Universums bilden.
Superhaufen, die größten zusammenhängenden Strukturen im kosmischen Netz, sind im Grunde Ketten von Galaxien und Galaxienhaufen, die sich über Hunderte Millionen Lichtjahre erstrecken können und Billionen von Sternen enthalten. Am Ende fand das Team einen Superhaufen, der sich etwa 4 Milliarden (1226 Megaparsec) Lichtjahre von der Erde entfernt befindet – im Sternbild Fische – der 600 Millionen Lichtjahre breit ist und das Massenäquivalent von über 20 Millionen Milliarden Sonnen enthalten könnte.
Sie gaben diesem Superhaufen den Namen „Saraswati“, den Namen eines alten Flusses, der eine wichtige Rolle bei der Entstehung der indischen Zivilisation spielte. Saraswait ist auch der Name einer Göttin, die heute in Indien als Hüterin der himmlischen Flüsse und als Göttin des Wissens, der Musik, der Kunst, der Weisheit und der Natur verehrt wird. Dieser Fund war besonders überraschend, da Saraswati älter war als erwartet.
Im Wesentlichen tauchte der Superhaufen in den SDSS-Daten so auf, wie er es getan hätte, als das Universum ungefähr 10 Milliarden Jahre alt war. Saraswati ist also nicht nur einer der größten bisher entdeckten Superhaufen, sondern seine Existenz wirft auch einige ernsthafte Fragen zu unseren aktuellen kosmologischen Modellen auf. Grundsätzlich sagt das vorherrschende Modell der kosmischen Evolution nicht voraus, dass ein solcher Überbau existieren könnte, als das Universum 10 Milliarden Jahre alt war.
Diagramm des Lambda-CDM-Modells, das die kosmische Entwicklung aus der Urknall-/Inflationszeit und die anschließende Expansion des Universums zeigt. Bildnachweis: Alex Mittelmann.
Diese als „Cold Dark Matter“-Modell bekannte Theorie sagt voraus, dass sich zuerst kleine Strukturen (d. h. Galaxien) im Universum bildeten und sich dann zu größeren Strukturen zusammenballten. Obwohl es Variationen innerhalb dieses Modells gibt, sagt keine voraus, dass etwas so Großes wie Saraswati vor 4 Milliarden Jahren existiert haben könnte. Aus diesem Grund kann die Entdeckung von Astronomen erfordern, ihre Theorien darüber zu überdenken, wie das Universum zu dem wurde, was es heute ist.
Um es einfach auszudrücken, der Saraswati-Superhaufen bildete sich zu einer Zeit, als die Dunkle Energie begann, die Strukturbildung zu dominieren und die Gravitation als Hauptkraft, die die kosmische Evolution prägte, ersetzte. Wie Joydeep Bagchi, ein Forscher der IUCAA und Hauptautor des Papiers, und Co-Autor Shishir Sankhyayan (von IISER) in einem IUCAA Pressemitteilung :
„Wir waren sehr überrascht, diesen riesigen wandartigen Superhaufen von Galaxien zu entdecken … Dieser Superhaufen ist eindeutig in ein großes Netzwerk kosmischer Filamente eingebettet, die von Haufen und großen Hohlräumen gezeichnet werden. Bisher wurden nur wenige vergleichsweise große Superhaufen gemeldet, zum Beispiel die ‚Shapley Concentration‘ oder die ‚Sloan Great Wall‘ im nahen Universum, während der ‚Saraswati‘ Supercluster weit entfernter liegt. Unsere Arbeit wird dazu beitragen, die verwirrende Frage zu beleuchten; wie sich in der Vergangenheit vor Milliarden von Jahren solch extrem großflächige, prominente Materiedichte-Verbesserungen gebildet hatten, als die mysteriöse Dunkle Energie gerade begonnen hatte, die Strukturbildung zu dominieren.“
Daher könnte die Entdeckung dieses massivsten Superhaufens Aufschluss darüber geben, wie und wann Dunkle Energie eine wichtige Rolle bei der Superhaufenbildung gespielt hat. Es öffnet auch die Tür zu anderen kosmologischen Theorien, die mit dem CDM-Modell konkurrieren, was konsistentere Erklärungen dafür liefern könnte, warum Saraswati 10 Milliarden Jahre nach dem Urknall existieren könnte.
Eines ist klar: Diese Entdeckung stellt eine aufregende Gelegenheit für neue Forschungen zur kosmischen Entstehung und Evolution dar. Und mithilfe neuer Instrumente und Beobachtungseinrichtungen werden Astronomen in den kommenden Jahren Saraswait und andere Superhaufen genauer unter die Lupe nehmen und deren Wirkung auf ihre kosmische Umgebung untersuchen können.
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