Lokales Universum als Trickfilm

2-01_trickfilm — Die Schluss-Szene des Films: Hier strömen Galaxien in drei Dimensionen in Richtung des »Großen Attraktors«, während die Dichteverteilung des Alls in einem Schnitt farblich codiert ist. Keine schematische Darstellung, sondern echte Daten bzw. die aus ihnen abgeleitete Dynamik! [Courtois et al.]

Die Milchstraße nicht nur Teil der lokalen Galaxiengruppe, sondern auch eingebettet in ein gigantisches Netz aus Galaxienhaufen, Galaxienketten und leeren Räumen, ein kosmisches Gerüst, das mit der Ausdehnung des Kosmos wächst. Aber die Galaxien, die – zusammen mit der Dunklen Materie – dieses Gerüst bilden, gehen auch eigene Wege, strömen gewissermaßen schräg dazu, angezogen von den großen Massenverdichtungen. Im Prinzip bekannt ist dieses Bild schon seit Jahrzehnten, aber eine internationale Arbeitsgruppe hat die »Kosmografie des lokalen Universums« jetzt auf eine so noch nicht da gewesene Weise umgesetzt: als einen 17-minütigen Trickfilm, der – wohl ein Novum in der Astrophysik – das Herz der gesamten Forschungsarbeit darstellt. Er basiert auf einem Katalog mit 30000 Galaxien am ganzen Himmel, die bis zu 300 Millionen Lichtjahre entfernt sind: Ihre Positionen im dreidimensionalen Raum ergeben sich aus ihrem Ort am Himmel und ihrer Fluchtgeschwindigkeit.

In dieser steckt allerdings nicht nur – dank der kosmischen Expansion – die Entfernung, sondern auch eine Eigenbewegung, vor allem der große Virgo-Haufen zieht mächtig an den Galaxien, doch dieser Effekt lässt sich heraus rechnen. Das Bild der Galaxienverteilung im Raum hat aber auch dann doch einen Schönheitsfehler: Richtung Milchstraße scheint die Galaxiendichte viel höher als in größerer Entfernung zu sein. Das liegt schlicht daran, dass die schwächeren Galaxien in größerer Entfernung nicht zu finden sind, aber auch dieser Auswahleffekt lässt sich wieder statistisch beheben. Die wahre Dichtestruktur des »lokalen« Kosmos offenbart sich nun, samt ihrer großräumigen Strukturen weit jenseits der einzelnen Galaxienhaufen – eine der bekanntesten ist die »Große Mauer«, die fast eine ganze Wand des Würfels einnimmt. In einem letzten Schritt werden schließlich Abweichungen der Galaxienbewegungen von der Expansion des Alls bestimmt: Nun tritt eine regelrechte Fließbewegung hervor, und die Galaxien strömen insbesondere in Richtung einer großen Verdichtung, die schon lange den trefflichen Namen »Großer Attraktor« trägt.

Daniel Fischer

Der Film: