Gasnetz durchzieht den Kosmos

Den Kosmos durchzieht ein Netz aus Wasserstoffgas. Das belegen Beobachtungen eines internationalen Forscherteams unter Führung von Hideki Umehata vom Riken-Institut in Japan. Die Astronomen haben die Fäden des kosmischen Gasnetzes erstmals in großem Maßstab im Detail abgelichtet und stellen ihre Beobachtungen in Science vor.

Die Untersuchung stützt die Theorie, nach der sich Galaxien und Galaxienhaufen an den Knotenpunkten und Verdichtungen des kosmischen Netzes gebildet haben. Demnach hat sich das Wasserstoffgas, das im Urknall entstanden ist, im jungen Universum zu Schichten verdichtet, die sich anschließend zu langen Fäden zusammengezogen haben, sogenannten Filamenten. Simulationsrechnungen ergeben, dass rund 60 Prozent des Wasserstoffs im Universum in diesen Filamenten konzentriert ist, die sich netzartig zwischen den Galaxienhaufen durch den intergalaktischen Raum ziehen. Doch dieses Netz ist schwer zu beobachten: Der Wasserstoff strahlt nicht von selbst und macht sich nur bemerkbar, wenn er etwa von hinten durchleuchtet oder von Galaxien und Sternen angeregt wird. Doch selbst dann ist sein Leuchten kaum vom allgemeinen Strahlungshintergrund zu unterscheiden.

Die Astronomen hatten den zwölf Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxienhaufen SSA22 im Sternbild Wassermann untersucht, aus dem jungen Universums also, das 13,8 Milliarden Jahre alt ist. Den Astronomen gelang unter anderem am „Very Large Telescope“der Europäischen Südsternwarte in Chile, das charakteristische Licht von Wasserstoffgas nachzuweisen, das von der intensiven Strahlung der jungen Galaxien in dem Haufen zum Leuchten angeregt wird. Dieser bildet demnach Filamente, die sich über eine Länge von mehr als drei Millionen Lichtjahre nachweisen lassen. Das lege nahe, dass dieses Gas unter der Wirkung der Schwerkraft entlang der Filamente falle und die Entstehung von Galaxien und super-massereichen Schwarzen Löchern in dem untersuchten Galaxienhaufen befeuere, erläutert Umehata. „Es ist sehr spannend, zum ersten Mal mehrere und ausgedehnte Filamente im jungen Universum deutlich zu sehen“, ergänzt Ko-Autor Michele Fumagalli von der Uni Durham in Großbritannien. „Endlich haben wir einen Weg, um diese Strukturen direkt zu kartieren und ihre Rolle für die Regulierung der Entstehung von supermassereichen Schwarzen Löchern und Galaxien im Detail zu verstehen.“