Mittwoch, 22. April 2015

Mysteriöser kalter Fleck deutet auf gewaltiges Loch im Universum


Der mysteriöse Kalte Fleck in einer Karte der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung auf der Grundlage des ESA-Satelliten "Planck". (Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen.) | Copyright: Gergy Kránicz (Grafik), ESA Planck Collaboration

Manoa (USA) - 2004 entdeckten Astrophysiker auf einer Karte der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung - sozusagen im Echo des Urknalls - einen unerwartet und ungewöhnlich großen kalten Fleck im Universum. Da die Physik des Urknalls wärmere und kältere Flecken unterschiedlicher Größen im einst jungen Universum vorhersagt, rätselten Wissenschaftler bislang darüber, um was es sich bei diesem ungewöhnlich gewaltigen kalten Fleck handeln könnte. Jetzt glauben US-Astronomen eine Erklärung gefunden zu haben.

Wie das Team um Dr. István Szapudi vom Institute for Astronomy an der University of Hawaii auf Manoa aktuell im Fachjournal "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society" (DOI: 10.1093/mnras/stv488) berichten, scheint es sich um die "größte jemals von Menschen identifizierte Einzelstruktur im Universum" zu handeln.


Sollte der kalte Fleck selbst ein Überbleibsel des Urknalls sein, so könnte es sich um das Ergebnis für exotische physikalische Vorgänge im frühen Universum handeln, die das Standardmodell der Kosmologie (Urknall-Theorie) nicht erkläre, so die Forscher. Sollte es sich bei dem kalten Fleck jedoch um eine Struktur im Vordergrund - also zwischen dem kosmischen Mikrowellenhintergrund und uns - handeln, so wäre der Fleck ein Hinweis aus eine extrem seltene und ebenso großflächige Struktur innerhalb der Massenverteilung des Universums.


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Anhand der Daten von Beobachtungen mit de Teleskop Pan-STARRS1 (PS1) auf Hawaii und des Weltraumteleskops "WISE" (Wide Field Survey Explorer), glauben die Forscher um Szapudi, Letzteres und damit eine sogenannte Supervoid, also eine leere Region im Universum mit einer Ausdehnung von 1,8 Milliarden Lichtjahren Durchmesser vor dem Mikrowellenhintergrund entdeckt zu haben. Innerhalb dieser Region sei die Dichte an Galaxien deutlich geringer als für gewöhnlich an anderen Orten im Universum. Eine derart massearme Region im Universum könne durchaus erklären, warum die kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung hier kälter erscheint als anderswo: Durchquert diese Hintergrundstrahlung dieses "Loch im Universum", so verliere sie Energie, so die Forscher.

Diese Super-Leere beginnt demnach drei Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt. Ist uns also nach kosmischen Maßstäben vergleichsweise nah. Weiterhin rätselhaft ist jedoch, dass der kalte Fleck mit rund 70 Mikrokelvin kühler ist als es die "Super-Leere" erklären kann, führt diese doch normalerweise nur zu einer Abkühlung des Mikrowellenhintergrunds von etwa 20 Mikrokelvin. Eine Erklärung hierfür könnte darin liegen, dass die leere Region noch größer ist. Weitere Untersuchungen sollen nun die Theorie überprüfen.


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