Löcher im Universum Bei der Suche nach Löchern (als leere Räume) im Universum muss in den Zwischenräumen der sichtbaren Strukturen analysiert werden, ob dort vorher unsichtbare Materie liegt: Zwischen den Sternen: • • Im sichtbaren Wellenlängen kaum Materie Aber: Infrarot- und Gammastrahlen zeigen: interstellares Medium (dünnes Gas) Zwischen Galaxien: • • • Wo Galaxien sind auch andere oftmals Galaxienhaufen und Superhaufen Genau Struktur und damit Zwischenräume schwer zu sagen, da unser Blick auf das Universum nur eine 2D-Projektion der dreidimensionalen Verteilung ist Räumliche Position Messen Entfernung über Rotverschiebung nach Hubble bei weit entfernten Galaxien durch Expansion des Universums 𝑣 = 𝑧𝑐 = 𝐻0 𝑟; 𝑧 = 𝑅𝑜𝑡𝑣𝑒𝑟𝑠𝑐ℎ𝑖𝑒𝑏𝑢𝑛𝑔 𝐻0 = (67,74 ± 0,46) • 𝑘𝑚 𝑠𝑀𝑝𝑐 Erstellen auf Grundlage von ca.250.000 Galaxiendaten der 3D Darstellung Bereiche mit nahezu keiner MaterieVoids (75% des Universums sind Voids): • • Galaxienhaufen sind die Wände der Lehrräume (meist 75 Mio Lj) Woher kommt diese Struktur? o Nach Urknall ist Materie recht gleichmäßig verteilt o geringe Dichteschwankungen potenzieren sich o entleeren den weniger dichten Raume und füllen diese wo schon mehr Materie war o größere Dichteschwankung positiver Feedbackloop • • • • Voids sind plausible, denn Mittlere/kritische Dichte im Universerum: 1 Proton pro m² & Mittler Dichte in Galaxie: 1 Mio Teilchen pro m² es muss ganz dünne Gebiete geben, um den Mittelwert von 1 Teilchen pro m² zu erlangen Dunkle Materie erzeugt Strukur: • Kalte dunkle Materie (observierbar in der kosmischen Hintergrundstrahlung) Galaxien/Galaxienhaufen Abbildung 1: Verteilung sichtbarer Materie (links) und dunkler Materie (rechts) • Heiße dunkle Materie leichte Materie die sich schnell bewegt und dadurch die Blasen erzeugt bzw. stabilisiert Abbildung 2: Oben: Simulation der Struktur in heißer (links), warmer (mitte), und kalt (rechts) dunkler Materie im Universum am Anfang (starke Rotverschiebung) Unten: gleich wie oben nur in der Jetztzeit (z=0)