Kosmische Hohlräume sind wirklich ohne Materie. "Astronomen haben sich seit einem Vierteljahrhundert gefragt, ob diese Hohlräume" zu groß "oder" zu leer "sind, um allein durch die Schwerkraft erklärt zu werden", sagte Jeremy Tinker, Forscher an der Universität von Chicago, der die neue Studie unter Verwendung von Daten aus dem Sloan Digital Sky leitete Umfrage II (SDSS-II). "Unsere Analyse zeigt, dass die Hohlräume in diesen Umfragen genau so groß und leer sind, wie es die" Standard "-Theorie des Universums vorhersagt."
Die größten dreidimensionalen Karten des Universums zeigen, dass Galaxien in filamentären Superclustern liegen, die von kosmischen Hohlräumen verschachtelt sind, die nur wenige oder keine hellen Galaxien enthalten. Forscher mit SDSS-II und dem
Die Zwei-Grad-Feldgalaxien-Rotverschiebungsuntersuchung (2dFGRS) hat ergeben, dass diesen Hohlräumen auch die „Lichthöfe“ unsichtbarer dunkler Materie fehlen, in denen sich helle Galaxien befinden.
Ein zentrales Element der kosmologischen Standardtheorie ist kalte dunkle Materie, die Schwerkraft ausübt, aber kein Licht emittiert. Dunkle Materie ist im frühen Universum gleichmäßig verteilt, aber im Laufe der Zeit zieht die Schwerkraft sie in Filamente und Klumpen und leert die Zwischenräume zwischen ihnen aus. Galaxien bilden sich, wenn Wasserstoff und Heliumgas in kollabierte Klumpen dunkler Materie fallen, die als „Halos“ bezeichnet werden und dort leuchtende Sterne bilden können.
Die Astronomen waren sich jedoch nicht sicher, ob die Gebiete ohne Galaxien auch ohne dunkle Materie waren oder ob die dunkle Materie dort war, aber aus irgendeinem Grund bildeten sich in diesen Hohlräumen keine Sterne.
Das Forscherteam verwendete helle Galaxien, um die Struktur der Dunklen Materie zu verfolgen, und verglich sie mit Computersimulationen, um die Anzahl und Größe der Hohlräume vorherzusagen.
Charlie Conroy, Absolvent der Princeton University, maß die Größe der Hohlräume in den SDSS-II-Karten. "Als wir Galaxien verwendeten, die heller als die Milchstraße waren, um die Struktur zu verfolgen, waren die größten leeren Hohlräume, die wir fanden, etwa 75 Millionen Lichtjahre breit", sagte Conroy. "Und die Vorhersagen aus den Simulationen waren beeindruckend."
Die Größe der Hohlräume wird letztendlich bestimmt, erklärte Conroy, durch die kleinen Variationen in der ursprünglichen Verteilung der dunklen Materie und durch die Zeit, die die Schwerkraft benötigt hat, um diese kleinen Variationen zu großen Strukturen zu wachsen.
Die Übereinstimmung zwischen den Simulationen und den Messungen gilt sowohl für rote (alte) als auch für blaue (neue) Galaxien, sagte Tinker. "Halos einer bestimmten Masse scheinen ähnliche Galaxien zu bilden, sowohl in der Anzahl der Sterne als auch im Alter dieser Sterne, unabhängig davon, wo die Halos leben."
Tinker präsentierte seine Ergebnisse heute auf einem internationalen Symposium in Chicago mit dem Titel "The Sloan Digital Sky Survey: Asteroiden zur Kosmologie". Ein Artikel über die Analyse erscheint in der Ausgabe des Astrophysical Journal vom 1. September mit dem Titel „Void Statistics in Large Galaxy Redshift Surveys: Hängt die Halo-Besetzung von Feldgalaxien von der Umwelt ab?“.
Nachrichtenquelle: SDSS und die Ohio State University
