Das unsichtbare kosmische Netz

  • 12. January 2012

Astronomen kartieren ein riesiges Geflecht aus Dunkler Materie und Galaxien, das eine Fläche von mehr als einer Milliarde Lichtjahre Größe umspannt.

Erstmals gelang es Forschern, die geheimnisvolle Dunkle Materie großräumig zu vermessen. Das internationale Team unter Leitung von Catherine Heymans von der University of Edinburgh), Ludovic van Waerbeke von der University of British Columbia, Yannick Mellier vom IAP Paris und Thomas Erben von der Universität Bonn präsentierten jetzt auf dem  219. Treffen der Amerikanischen Astronomischen Gesellschaft in Austin, Texas, erste Ergebnisse dieses umfangreichen Projekts zur direkten Kartographie der Materie unseres Universums.

An den Standorten der großen Galaxienhaufen liegen die Knotenpunkte der großräumigen Materieverteilung

Abb.: An den Standorten der großen Galaxienhaufen liegen die Knotenpunkte der großräumigen Materieverteilung (weiß: höchste Massendichte; Bild: CFHTLenS Coll.)

„Die Beobachtungen bestätigen die Resultate aus numerischen Simulationen“, sagt Thomas Erben vom Argelander-Institut für Astronomie der Universität Bonn. Die dunkle Materie bildet demnach ein weitverzweigtes „kosmisches Netz“. An den Knotenpunkten dieses Netzes befinden sich die massereichsten Objekte im Universum, die Galaxienhaufen. Die räumliche Verteilung der Dunklen Materie liefert wiederum den Ausgangspunkt für das Verständnis ihrer physikalischen Natur.

Um dem unsichtbaren Stoff auf die Spur zu kommen, bedienten sich die Forscher des Gravitationslinseneffekts. Ihr Projekt „Canada France Hawaii Telescope Lensing Survey“ (CFHTLenS) nutzt Daten, die über fünf Jahre am CFHT aufgenommen wurden, das sich in 4200 Meter Höhe auf dem Mauna Kea auf Hawai befindet und optisches sowie Infrarotlicht empfängt. Diese Himmelsdurchmusterung hat einen Gesamtumfang von rund 700-mal der Fläche des Vollmonds und erforderte umfangreiche Analysen von etwa sieben Millionen Galaxien in verschiedenen Farbfiltern.

Das Argelander-Institut für Astronomie war im CFHTLenS-Projekt federführend in der Bildbearbeitung. Unter Leitung von Thomas Erben wurde innerhalb der Forschergruppe von Peter Schneider die riesige Datenmenge von rund 20 Terabyte in fünfjähriger Arbeit analysiert. Dies entspricht dem Speichervermögen von rund 4000 DVDs.

Diese großräumige Kartierung der Dunklen Materie im Universum ist nur ein erster Schrit, ein noch umfangreicheres Nachfolgeprojekt begann im September 2011, der Kilo Degree Survey mit dem neu errichteten VLT Survey Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile. Es soll innerhalb von drei Jahren eine etwa zehn Mal größere Region des Himmels als im CFHTLenS-Projekt untersuchen. Auch bei diesem internationalen Projekt ist die Bonner Gruppe führend beteiligt.

U. Bonn / OD

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