Abenteuer Astronomie

600 000 bzw. über eine Million Galaxien mit Örtern am Himmel und ihren ungefähren Entfernungen enthalten zwei neue Produkte, die aus den Daten der unermüdlichen Sloan Digital Sky Survey (SDSS) erzeugt worden ist: Die Rotverschiebungen der Galaxien wurden dabei allein anhand ihrer Farben geschätzt (»photometrische Rotverschiebung«), wobei echte spektrale Messungen an jeweils rund 10 000 näheren Galaxien zur Eichung der Methode verwendet wurden. Konkret konzentierten sich beide Gruppen auf einen speziellen Galaxientyp, Luminous Red Galaxies, wobei ähnliche aber doch unterschiedliche SDSS-Daten benutzt wurden. Diese Galaxien sind nicht nur die rötesten, sondern auch die hellsten und wurden bei der Himmelsdurchmusterung noch in großer; Entfernung erfasst. Zwar sind die individuellen Entfernungsangaben der fernen Galaxien allein anhand ihrer Farben – in einer der Studien wurde sogar ein künstliches neurales Netzwerk trainiert, die Rotverschiebung zu erraten –ziemlich ungenau. Aber es gibt andererseits so viel mehr SDSS-Galaxien mit Farbwerten als mit Rotverschiebungen, und das bis zu Rotverschiebungen von 0,6 oder 0,7 oder Entfernungen von über 5 Mrd. Lichtjahren, dass dem Muster ihrer räumlichen Verteilung entscheidende kosmologische Informationen entlockt werden können.

Das war bereits mit der Raumverteilung nähergelegener Galaxien gelungen, aber jetzt sind die Schlussfolgerungen noch signifikanter – und die Ergebnisse der einen und der anderen Arbeitsgruppe stimmen sowohl untereinander wie auch mit den Erwartungen der heutigen Kosmologie bestens überein. Ein weiterer unabhängiger Test dieses kuriosen aber vielfach abgesicherten Weltbildes also, das von Dunkler Materie und Dunkler Energie dominiert wird. So ergibt sich allein aus dem Galaxienmuster, dass die Gesamtdichte des Alls nur bei 1/3 der kritischen liegt oder dass nur 1/6 aller Materie baryonisch (»normal«) und der Rest Dunkle Materie ist. Insbesondere taucht in der Verteilung wieder jener statistisch bevorzugte Abstand zweier Galaxien voneinander von 450 Mio. Lichtjahren Länge auf, der dem »ersten akustischen Peak« im Muster der kosmischen Hintergrundstrahlung entspricht: Dieser kosmische Massstab lässt sich nun erstmals durch alle Epochen der kosmischen Evolution verfolgen. Die Auswerter halten die Ergebnisse allein aus solchen phometrischen Katalogen für mindestens so gut wenn nicht besser als die früheren Analysen rein spektroskopisch gemessener Galaxiendistanzen.