Abell 85

Chandra - Ein Blick ins Universum im Röntgenlicht

(Originalarbeit unter https://chandra.harvard.edu)

Dunkle Energie unterdrückt Wachstum im Universum

X-ray: NASA/CXC/SAO/A. Vikhlinin et al. – Optical: SDSS – Illustration: MPE/V. Springel

Das Kompositbild links zeigt den Galaxiencluster Abell 85, der ungefähr 740 Millionen  Lichtjahre  von der Erde entfernt ist. Die violette Strahlung stammt von viele Millionen Grad heißem Gas, das durch NASA’s Chandra-Röntgen-Observatorium im Röntgenlicht gemessen wurde, indes die anderen Farben Galaxien in einer optischen Aufnahme vom Sloan Digital Sky Survey zeigen. Dieser Galaxiencluster ist einer von 86 durch Chandra beobachteten Cluster, um nachzuvollziehen, wie die Dunkle Energie das Wachstum dieser riesigen Strukturen über die letzten 7 Milliarden Jahre unterdrückt hat. Galaxiencluster sind die größten kollabierten Objekte im Universum und ideal zur Untersuchung der Eigenschaften der Dunklen Energie geeignet, jener rätselhaften Form abstoßender Gravitation, welche die beschleunigte Ausdehnung des Universums antreibt.

Die Darstellung rechts zeigt Momentaufnahmen einer Simulation von Volker Springel, welche das Wachstum von kosmischen Strukturen darstellt, als das Universum 0.9 Milliarden, 3.2 Milliarden und 13.7 Milliarden Jahre (jetzt) alt war. Dies zeigt, wie sich das Universum aus einem gleichförmigen Zustand in einen mit einer großen Zahl an Strukturen entwickelt hat. Gas ist in diesen Momentaufnahmen gezeigt, wobei gelbe Regionen Sterne und die hellsten Strukturen Galaxien und Galaxiencluster darstellen. Das Wachstum dieser Strukturen wurde zunächst nur durch die Anziehungskraft der Gravitation angetrieben, doch kam es später zur Konkurrenz mit der abstoßenden Kraft der Dunklen Energie.

Die Natur der Dunklen Energie zu verstehen ist eines der größten Probleme in der Wissenschaft. Lösungen sehen die kosmologische Konstante, gleichbedeutend mit der Energie des leeren Raums, eine Änderung der Allgemeinen Relativitätstheorie auf den größten Skalen oder ein allgemeineres physikalisches Feld vor. Um zu helfen, zwischen diesen Möglichkeiten zu entscheiden, nutzte man Chandra, um die Massenzunahme von Galaxienclustern über die letzten 7 Milliarden Jahre zu untersuchen. Die Ergebnisse sind sehr gut mit früheren Resultaten vereinbar, welche die Ausdehnung des Universums mit Entfernungsmessungen bestimmten und darüber Aufschluß gaben, daß die Allgemeine Relativitäts-theorie auf großen Skalen wie erwartet funktioniert. Die Arbeit zu den Clustern, in Verbindung mit anderen Unter-suchungen, liefert bislang auch den stärksten Beleg dafür, daß die Dunkle Energie die kosmologische Konstante ist, oder daß „nichts etwas wiegt“.