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 Keck - Quasar beleuchtet kosmisches Netz

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Galaxys81
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BeitragThema: Keck - Quasar beleuchtet kosmisches Netz   Di 21 Jan - 16:22 4793

Hier ein Auszug von dem Bericht auf der Seite: http://www.astronews.com

"Kosmologen glauben, dass unser Universum von einem verzweigten Netz aus Gasfilamenten durchzogen ist. Dieses Gas konnte bislang nur indirekt nachgewiesen werden. Jetzt ist Astronomen aber erstmals eine direkte Beobachtung dieser kosmischen Filamentstruktur gelungen. Zu Hilfe kam ihnen dabei die intensive Strahlung aus dem Zentrum einer aktiven Galaxie.

Glaubt man den Computersimulationen der Kosmologen, dann ist das Universum von einem gewaltigen Netzwerk aus Wasserstoffgas durchzogen. Galaxien wie unsere Milchstraße entstehen in diesem Modell genau dort, wo die Filamente dieses Netzwerks sich in Knotenpunkten berühren. Das Wasserstoffgas, das so entlang der Filamente in eine Galaxie strömen kann, liefert einen wichtigen Beitrag zur Bildung neuer Sterne in dieser Galaxie.

Direkt überprüfen ließ sich dieses Bild der großräumigen Struktur des Kosmos allerdings bislang nicht: Selbst an den dichtesten Knotenpunkten ist das Wasserstoffgas so extrem verdünnt, dass es kaum Licht von sich gibt und sich sogar mit den größten derzeit verfügbaren Teleskopen nicht nachweisen lässt.

Jetzt aber glauben Astronomen erstmals ein direktes Bild eines Teilgebiets dieses kosmischen Netzwerks aufgenommen zu haben. Zu Hilfe kam ihnen dabei ein Quasar, der wie eine Art kosmischer Scheinwerfer wirkte. Bei Quasaren handelt es sich um die aktiven Zentren von Galaxien. In das dortige zentrale, supermassereiche Schwarze Loch stürzen also gerade großen Mengen an Material, das sich zuvor jedoch auf enorme Temperaturen aufheizt und so eine intensive Strahlung aussendet.

Die Wirtsgalaxie des Quasars sitzt - wie andere größere Galaxien auch - an einem der Knoten des kosmischen Netzwerks, und der Quasar kann dann die direkt umliegenden Gasfilamente anstrahlen. Dabei kann es zum gleichen Effekt kommen, der auch das Gas in einer Leuchtstoffröhre zum Leuchten anregt: zur Fluoreszenz. Bei einer Leuchtstofflampe liefert der elektrische Strom die zur Anregung nötige Energie. Hier ist es das intensive Licht des Quasars.

"Das Licht des Quasars ist wie der Strahl eines Scheinwerfers. In unserem Falle haben wir das Glück, dass dieser Scheinwerfer direkt auf ein Filament des kosmischen Netzwerks gerichtet ist und dessen Gas zum Leuchten bringt", erklärt Sebastiano Cantalupo von der University of California in Santa Cruz. Für ihre Beobachtungen des fluoreszierenden kosmischen Gases nutzten die Astronomen das Keck-I-Teleskop am W. M. Keck Observatory auf Hawaii. Dessen Licht erreicht uns in einem ganz bestimmten, eng begrenzten Bereich des elektromagnetischen Spektrums. Ein Filter sorgte dafür, dass nur diese Art von Licht die Detektoren des Teleskops erreichte.



Der beobachtete Ausschnitt des kosmischen Netzwerks (türkisfarben) mit einer Ausdehnung von rund zwei Millionen Lichtjahren, der in der direkten Umgebung des Quasars UM 287 (Bildmitte) beobachtet wurde. Bild: S. Cantalupo (UCSC)


Computersimulationen weisen auf die Existenz eines kosmischen Netzwerks aus Gasfilamenten auf Größenskalen von Millionen von Lichtjahren und mehr hin. Bild: A. Klypin / J. Primack und S. Cantalupo Großansicht mit weiterer Erläuterung: http://www.astronews.com/news/artikel/2014/01/1401-028a.shtml

Dass es Wasserstoffgas in den nahezu leeren Weiten zwischen den Galaxien gibt, wissen die Astronomen schon seit Jahrzehnten - allerdings nur aus indirekten Messungen. Auf diese Weise ließen sich nur die Eigenschaften des kosmischen Gases bestimmen, das sich entlang der Verbindungslinie zwischen einem fernen Hintergrund-Quasar und dem irdischen Beobachter befand. Dieser eindimensionale Ausschnitt reicht nicht aus, um die gesamte dreidimensionale Struktur des Netzwerks sichtbar zu machen.

"Dies ist das erste Mal, dass es gelungen ist, ein Bild des kosmischen Netzes aufzunehmen, das dessen Filamentstruktur zeigt", erklärt Fabrizio Arrigoni Battaia, der am Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg als Doktorand arbeitet, die Bedeutung der neuen Beobachtungen. Der Ausschnitt aus dem kosmischen Netzwerk aus Gas, der auf dem Bild zu sehen ist, hat einen Durchmesser von rund zwei Millionen Lichtjahren.

Solche Beobachtungen sind für Astronomen von großer Bedeutung: Mit ihrer Hilfe lassen sich nämlich die Ergebnisse von Supercomputer-Simulationen überprüfen, mit denen Kosmologen versuchen, die Entstehung großräumiger Strukturen im Universum nachzuvollziehen. Tatsächlich lieferten die Beobachtungen des Filaments bereits Hinweise darauf, dass den Simulationen offenbar noch wichtige Elemente fehlen. So scheint es in den Filamenten deutlich mehr kühles Gas zu geben, als in den Modellen vorausgesagt."


Quelle und ganzer Artikel: http://www.astronews.com/news/artikel/2014/01/1401-028.shtml
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