Erweiterte Daten geben Aufschluss über gravitative Anziehungsbecken, die die Bewegung von Galaxien beeinflussen

Eine neue Studie hat die gravitativen Anziehungsbecken im lokalen Universum kartiert und bietet neue Einblicke in die großräumigen kosmischen Strukturen, die die Bewegung von Galaxien prägen. Die Studie wurde veröffentlicht in Naturastronomie.

Anhand fortschrittlicher Daten aus der Cosmicflows-4-Zusammenstellung von Entfernungen und Geschwindigkeiten von etwa 56.000 Galaxien wandte das internationale Forschungsteam modernste Algorithmen an, um Regionen zu identifizieren, in denen die Schwerkraft dominiert, wie etwa die Sloan Great Wall und den Shapley Supercluster.

Diese Forschung legt nahe, dass sich unsere Milchstraße höchstwahrscheinlich im größeren Shapley-Becken befindet, was unser Verständnis der kosmischen Strömungen und der Rolle massiver Strukturen bei der Gestaltung der Entwicklung des Universums verändert.

Ein Team internationaler Forscher hat beim Verständnis der riesigen Struktur des Universums einen bedeutenden Schritt vorwärts gemacht und wichtige Gravitationsregionen identifiziert, die als Anziehungsbecken bekannt sind.

Die Forschung wurde von Dr. Valade während seiner Doktorarbeit unter der Betreuung von Prof. Yehuda Hoffman von der Hebrew University und Prof. Noam Libeskind vom AIP Potsdam geleitet. Die Arbeit umfasste auch Beiträge von Dr. Pomarede von der Universität Paris-Saclay, Dr. Pfeifer vom AIP Potsdam sowie Prof. Tully und Dr. Kourkchi von der University of Hawaii.

Die Struktur des Universums verstehen

Die Studie basiert auf dem weithin akzeptierten Standardmodell der Kosmologie Lambda Cold Dark Matter (ΛCDM), das darauf hindeutet, dass die großräumige Struktur des Universums aus Quantenfluktuationen in den frühen Stadien der kosmischen Inflation entstanden ist.

Diese winzigen Dichteschwankungen entwickelten sich im Laufe der Zeit und bildeten die Galaxien und Cluster, die wir heute beobachten. Als diese Dichtestörungen zunahmen, zogen sie umgebende Materie an und schufen Regionen, in denen sich Gravitationspotentialminima oder „Anziehungsbecken“ bildeten.

Unter Verwendung der neuesten Daten aus der Cosmicflows-4 (CF4)-Zusammenstellung verwendete das Team einen Hamilton-Monte-Carlo-Algorithmus, um die großräumige Struktur des Universums bis zu einer Entfernung zu rekonstruieren, die etwa einer Milliarde Lichtjahren entspricht. Diese Methode ermöglichte den Forschern eine probabilistische Bewertung der Gravitationsbereiche des Universums und die Identifizierung der bedeutendsten Anziehungsgebiete, die die Bewegung von Galaxien steuern.

Laniakea- und Shapley-Becken sind eine Attraktion

Frühere Kataloge hatten darauf hingewiesen, dass die Milchstraße Teil einer Region namens Laniakea-Superhaufen sei. Die neuen CF4-Daten bieten jedoch eine etwas andere Perspektive und deuten darauf hin, dass Laniakea Teil des viel größeren Shapley-Anziehungsbeckens sein könnte, das einen noch größeren Teil des lokalen Universums umfasst.

Unter den neu identifizierten Regionen sticht das Sloan Great Wall als das größte Anziehungsbecken hervor, mit einem Volumen von etwa einer halben Milliarde Kubiklichtjahren, mehr als doppelt so groß wie das Shapley-Becken, das zuvor als das größte galt. Diese Ergebnisse ermöglichen einen beispiellosen Einblick in die Gravitationslandschaft des lokalen Universums und bieten neue Einblicke in die Entwicklung und Interaktion von Galaxien und kosmischen Strukturen im Laufe der Zeit.

Ein Fortschritt in der kosmologischen Forschung

Diese Forschung bietet ein tieferes Verständnis der komplexen Gravitationsdynamik des Universums und der Kräfte, die seine Struktur geformt haben. Die Identifizierung dieser Anziehungsbecken stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Kosmologie dar und könnte möglicherweise unser Verständnis von kosmischen Strömungen und großräumigen Strukturen verändern.

Diese Forschung ist wichtig, weil sie unser Verständnis der großräumigen Struktur des Universums und der Gravitationskräfte, die es formen, vertieft. Durch die Kartierung der Anziehungsgebiete – Regionen, in denen die Schwerkraft Galaxien und Materie anzieht – zeigt die Studie, wie massive kosmische Strukturen die Bewegung und Bildung von Galaxien im Laufe der Zeit beeinflussen.

Das Verständnis dieser Dynamik hilft uns nicht nur, die Vergangenheit des Universums und seine fortlaufende Entwicklung besser zu verstehen, sondern liefert auch wertvolle Einblicke in grundlegende kosmologische Fragen, wie etwa die Verteilung der Dunklen Materie und die Kräfte, die die kosmische Expansion antreiben. Dieses Wissen hat das Potenzial, unsere Modelle des Universums zu verfeinern und zukünftige astronomische Forschung zu leiten.