Astronomen haben ein atemberaubendes neues Bild von Tausenden von Galaxien aufgenommen, dank der Dark Energy Camera (DECam), die auf dem Víctor M. Blanco 4-Meter-Teleskop der U.S. National Science Foundation am Cerro Tololo Inter-American Observatory in Chile montiert ist.
Das Bild ist auf den Antlia-Haufen fokussiert – eine dichte Ansammlung von Galaxien innerhalb des Hydra-Centaurus-Superhaufens, der sich etwa 130 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt befindet – und erfasst nur einen kleinen Teil der 230 Galaxien, aus denen der Haufen besteht, wobei eine Vielzahl von Galaxientypen innerhalb des Haufens sowie Tausende von Hintergrundgalaxien dahinter zu sehen sind.
Die Dark Energy Camera (DECam) wurde ursprünglich für die Dark Energy Survey (DES) gebaut, eine internationale Kollaboration, die 2013 begann und deren Beobachtungen 2019 abgeschlossen wurden. Im Laufe der Untersuchung haben Wissenschaftler Hunderte von Millionen von Galaxien kartiert, um die Natur der dunklen Energie zu verstehen – eine mysteriöse Kraft, von der man annimmt, dass sie die beschleunigte Expansion unseres Universums antreibt. Die Beschleunigung des Universums stellt die Vorhersagen der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein in Frage und macht die dunkle Energie zu einem der rätselhaftesten Rätsel der modernen Kosmologie. Als dunkle Materie bezeichnet man die mysteriöse und unsichtbare Substanz, die Galaxien zusammenzuhalten scheint. Dies ist ein weiteres großes Rätsel, das die Wissenschaftler immer noch versuchen, vollständig zu durchdringen.
DECam-Bild des Antlia-Haufens. (Bildnachweis: Dark Energy Survey/DOE/FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURABildbearbeitung: R. Colombari & M. Zamani (NSF NOIRLab))
Beobachtungen von Galaxienhaufen haben den Wissenschaftlern bereits geholfen, einige der Prozesse zu entschlüsseln, die die Galaxienentwicklung vorantreiben, während sie nach Hinweisen auf die Geschichte unseres Universums suchen. In diesem Sinne fungieren Galaxienhaufen als „kosmische Laboratorien“, in denen der von dunkler Materie angetriebene Gravitationseinfluss und die von dunkler Energie angetriebene kosmische Expansion in unglaublich großem Maßstab untersucht werden können.
Galaxienhaufen, wie der Antila-Haufen, sind erstklassige Jagdgründe für Hinweise auf dunkle Materie, insbesondere weil diese Haufen zwar Hunderttausende von Galaxien enthalten, diese aber nur etwa 5 % der Gesamtmasse des Haufens ausmachen. Man geht davon aus, dass 80 % aus unsichtbarer dunkler Materie bestehen, deren Anziehungskraft die gesamte Struktur zusammenhält.
Dank seiner Größe und seiner außergewöhnlichen Empfindlichkeit hat DECam den Astronomen noch nie dagewesene Einblicke in diese Regionen des Weltraums ermöglicht. Dazu gehören detaillierte Beobachtungen des überhitzten Plasmas, das den Raum zwischen den Galaxien ausfüllt – das so genannte Intracluster-Medium – und schwaches Licht, das von einem nahe gelegenen Supernova-Überrest ausgesendet wird.
Während die Astronomen weiterhin die reichhaltigen Daten von DECam analysieren, bieten Bilder wie das des Antlia-Haufens mehr als nur atemberaubende visuelle Eindrücke. Sie dienen als Fenster zu den fundamentalen Kräften, die unser Universum formen. Durch die Untersuchung des komplizierten Gleichgewichts zwischen dunkler Materie und dunkler Energie in diesen kolossalen Strukturen kommen die Wissenschaftler dem Verständnis der geheimnisvollen Mechanismen, die die kosmische Entwicklung antreiben, immer näher.
Jede Beobachtung bringt uns der Beantwortung einiger der tiefgreifendsten Fragen der Kosmologie einen Schritt näher und erinnert uns an die immense Komplexität und Schönheit des Universums.
