Filamente und Voids im Universum

Nicht nur das Unsichtbare, sondern auch das sichtbare Universum ist für die Erkenntnis der Menschheit nicht vollständig bzw. noch nicht zu begreifen.

Inhalt:

• Das Sonnensystem und die Milchstraße
• Galaxien-Superhaufen
• Kosmische Superstrukturen, Filamente und Voids
• Multiversum

Das Sonnensystem und die Milchstraße

Wie lässt sich die Größe des Universums gedanklich vorstellen, dazu nehmen wir die Raum-Größen der uns bekannten Strukturen des Universums.

Angefangen von der Sonne unseres Sonnensystems, wozu die Erde als 3. Planet, dazuzählt. Das Sonnensystem umfasst ca. 9 Planeten und dem Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter sowie dem Kuipergürtel der nach Pluto existiert und die Oortsche Wolke, die das ganze Sonnensystem umfasst.

1. Sonne
2. Merkur
3. Venus
4. Erde
5. Mars
6. Asteroidengürtel
7. Jupiter
8. Saturn
9. Uranus
10. Neptun
11. Pluto
12. Kuipergürtel
13. Oortsche Wolke

Das Sonnensystem ist wiederum nur ein kleiner Teil der Milchstraßen Galaxie, die ca. einen Durchmesser von ca. 200.000 Lichtjahren hat, 1 Lichtjahr ergibt 9,4 Billionen Kilometer.

Die Milchstraße besteht aus ca. 100-300 Milliarden Sternen. Die Milchstraße ist wieder ein Teil der Lokalen Gruppe, wo z.B. auch die berühmte Andromeda Galaxie zugehört, die fast doppelt so groß ist wie die Milchstraße.

Galaxien-Superhaufen

Die Lokale Gruppe (Also eine mehrere Galaxien) ist wiederum ein Teil des Virgo-Haufen, der Virgo-Haufen gehört zum Virgo-Superhaufen mit mehrere tausend Galaxien.

Der Virgo-Superhaufen, es gibt daneben viele Galaxien-Superhaufen, gehört, so die Forscher zum Coma-Haufen einer der größten Galaxien-Haufen im Universum, man spricht auch vom Coma-Virgo-Haufen.

Diese riesigen Galaxien-Haufen sind aber nicht das Größte im Universum, sondern der Coma-Haufen ist ein Teil von der Großen Mauer, einer kosmischen Superstruktur, das Zentrum der Großen Mauer ist der Coma-Haufen.

Von diesen kosmischen Superstrukturen sind aktuell 4 Stück im Universum bekannt. Die Große Mauer ist die viert-größte Superstruktur, der Sloan Great-Wall die dritt-größte kosmische Superstruktur und U.1.27 die zweit-größte kosmische Superstruktur bestehend aus 73 Quasaren.

Die Größte bekannte Struktur im Universum bildet die Hercules-Wall die mehrere Milliarden Lichtjahre Durchmesser hat und 10 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt ist.

Kosmische Superstrukturen, Filamente und Voids

Diese 4 riesigen Superstrukturen des Kosmos (Große Mauer, Sloan Great Wall, U.1.27 und Hercules Wall) werden als Filamente bezeichnet. Diese Filamente sind die kosmische Struktur des sichtbaren Universums. Neben den Filamenten gibt es sogenannte Voids, da die Filamente wie Bänder die Struktur des Universums bilden, befinden sich dadurch riesige Voids, Leerräume, welche die Filamente umgeben. Voids sind aber keine Leerräume, sondern kosmische Kammern von Energie.

Artikel zu den Voids auf Abenteuer-Astronomie:

Großräumig betrachtet, ähnelt das Universum einem gigantischen Schwamm: Große Bereiche (die Löcher des Schwamms) sind nahezu frei von jeglicher Materie. Diese Leerräume, oder auch Voids genannt, weisen Ausdehnungen von über 320 Millionen Lichtjahren auf und werden mehr oder minder fadenförmig von Materie-Ansammlungen, den sogenannten Filamenten (von lateinisch filum „Faden“) umgrenzt. Sie bilden aus Galaxienhaufen und Superhaufen mit höheren lokalen Galaxiedichten die typische Wabenstruktur. Nach bisherigen Annahmen  konzentriert sich die sichtbare Materie auf diese Filamente. Diese bilden die Grundstruktur des Schwamms.

Etwas näher betrachtet, kann man allerdings auch den Gegenspielern der Filamente, den Voids durchaus einige bemerkenswerte Gedankenansätze abgewinnen. Bei der typischen Eigengeschwindigkeit einer durchschnittlichen Galaxie von etwa 600 km/s beispielsweise,  würde es 163 Milliarden Jahre dauern, bis diese Galaxie einen solchen Hohlraum komplett durchquert hätte, was dem Zwölffachen des Alters des Universums von 13,8 Milliarden Jahren entspräche. Folglich erscheint es extrem unwahrscheinlich, dass die Voids durch auswärts gerichtete Eigenbewegungen der Galaxien entstanden sind. Vielmehr müssen sich die Galaxien relativ zu den Voids ungefähr da gebildet haben, wo sie derzeit sind, und die Voids reflektieren die Verteilung der Galaxien zum Zeitpunkt ihrer Entstehung.

Außerdem, und wenn man denn will, ist das ein weiterer Knalleffekt, sind Voids gar nicht solche Materiewüsten, wie sie den Anschein erwecken wollen. Bis zu 20 Prozent der herkömmlichen, im Sinne von gewöhnlicher, sichtbarer Materie, die aus Atomen mit Protonen, Neutronen (Baryonen) und Elektronen aufgebaut ist; in Abgrenzung zur dunklen Materie, deren Zusammensetzung zu den ungelösten Fragen der Kosmologie zählt, könnte in den Leerräumen zu finden sein.

Ein simulierter Würfel von 350 Millionen Lichtjahren Kantenlänge zeigt die Verteilung der baryonischen Materie im Universum. Die Berechnungen deuten darauf hin, dass in den Hohlräumen dazwischen bedeutend mehr Materie versteckt ist als bisher gedacht. [Markus Haider / illustris collaboration]

Das Universum besteht nur zu knapp fünf Prozent aus sichtbarer, also baryonischer Materie. Weitere rund 27 Prozent der Masse des Universums macht die immer noch nicht identifizierte Dunkle Materie aus, die allein über Gravitation wechselwirkt. Die restlichen 68 Prozent bestehen aus der noch rätselhafteren Dunklen Energie, die dafür verantwortlich ist, dass das Universum immer schneller expandiert. Eine Simulation, die die Entwicklung des Universums über eine Altersspanne von 12 Millionen bis 13,8 Milliarden Jahre umfasst und dabei einen würfelförmigen Ausschnitt mit einer Kantenlänge von 350 Millionen Lichtjahren abbildet, zeigt, dass 94 Prozent der gesamten Materie (also sichtbare und Dunkle Materie) auf die Galaxien bzw. die Filamente verteilt ist. Nur sechs Prozent befinden sich in den Hohlräumen. Diese Blasen nehmen aber 80 Prozent des Volumens des Universums ein, das Volumen der Galaxien beträgt hingegen nur 0,2 Prozent des Kosmos.

weiter lesen —>

Leerräume doch nicht leer? Überraschende Materieverteilung

___

Multiversum

Es gibt eine Menge Theorien in der Physik und Quantenphysik die der Metaphysik und Mystik immer näher kommen, den wir müssen uns einmal nur den Raum unseres Universums vorstellen, wie groß alleine unser Universum ist.

Der Physiker „Brian Greene“ schreibt dazu in seinem Buch – Das elegante Universum:

Die „erweiterte Weltformel“ könnte uns dann genau sagen, wie und warum die Werte der fundamentalen Parameter über die einzelnen Universen des Mulgtiversums verteilt sind… Nach so vielen Generationen ist die Nachkommenschaft von Universen mit besonderer Eignung zur Produktion von Schwarzen Löchern so zahlreich, das sie die Population des Multiversums entscheidend prägt. Smolin bracht sich also nicht auf das anthropische Prinzip zu berufen, sondern schlägt einen dynamischen Mechanismus vor, der im Durchschnitt die Parameter jeder nächsten Generation von Universen immer näher an bestimmte Werte heranführt – die Werte, die für die Produktion Schwarzer Löcher optimal sind. Dieser Ansatz liefert uns eine andere Methode, mit der sich, sogar im Kontext des Multiversums, die fundamentale Materie- und Kräfteparameter erklären lassen.

Filamente und Voids sind als die Strukturen des sichtbaren Universums. Kosmologen und Astronomen gehen von einer Größe des Universums von aktuell 13,7 Milliarden Lichtjahren aus. Dazu sollte gesagt werden, das auch unser Universum aus mehreren Dimensionen besteht und dass das Universum wiederum nur ein Teil eines Multi-Kosmos ist.

___

-anno 27.01.2021 bei Jupiter

Beitragsbild: https://de.wikipedia.org/wiki/Filamente_und_Voids