How big is Eridanus-Supervoid?

Das Eridanus-Supervoid ist eine riesige Raumregion mit weniger Galaxien als üblich, die in Richtung des Sternbilds Eridanus liegt. Sein Durchmesser beträgt etwa 2 Milliarden Lichtjahre, wobei ein Lichtjahr die Strecke ist, die das Licht in einem Jahr zurücklegt. Es liegt etwa 3 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt, in derselben Richtung wie ein ungewöhnlich kalter Fleck im schwachen Nachglühen des Urknalls.

Größe

Ein Supervoid hat keine scharfe Grenze. Astronomen bestimmen seine Größe anhand der Stelle, an der die Zahl der Galaxien unter den Durchschnitt fällt. 2015 kartierte ein Team unter der Leitung von István Szapudi von der University of Hawaii Galaxien in diesem Teil des Himmels mit dem Pan-STARRS1-Teleskop und dem WISE-Satelliten der NASA. Sie fanden eine Region mit etwa 14 % weniger Materie als im Durchschnitt.

In ihrer Ankündigung beschrieb das Team das Supervoid als 1,8 Milliarden Lichtjahre im Durchmesser. Ihre Studie gibt seinen Radius mit 220 Megaparsec an, plus oder minus 50, in Einheiten, die davon abhängen, wie schnell sich das Universum ausdehnt. Ein Megaparsec entspricht etwa 3,26 Millionen Lichtjahren. Mit der vom Planck-Satelliten gemessenen Expansionsrate ergibt dieser Radius eine Breite von etwa 2,1 Milliarden Lichtjahren, irgendwo zwischen 1,6 und 2,6 Milliarden.

Spätere Studien sind sich über seine Form uneinig. Eine Studie aus dem Jahr 2016 fand es entlang der Sichtlinie gestreckt vor: am Himmel etwa 1,9 Milliarden Lichtjahre breit, aber etwa 4,8 Milliarden Lichtjahre tief. Eine Durchmusterung aus dem Jahr 2017, die Galaxienentfernungen genauer maß, fand stattdessen mehrere kleinere Voids entlang derselben Linie. Zwischen ihnen liegen kleine Regionen mit mehr Galaxien als im Durchschnitt.

Größenvergleiche

Das Supervoid ist etwa 20.000-mal so breit wie die Scheibe der Milchstraße, die etwa 100.000 Lichtjahre im Durchmesser misst.
Wäre die Milchstraße auf die Größe eines Basketballs geschrumpft, mit einem Durchmesser von etwa 24 Zentimetern, wäre das Supervoid etwa 4,8 Kilometer breit.
Es ist etwa doppelt so lang wie der Pisces-Cetus-Superhaufen-Komplex, das Band von Galaxienhaufen, zu dem auch die Milchstraße gehört und das etwa 1 Milliarde Lichtjahre lang ist.
Das beobachtbare Universum, der Teil des Weltraums, aus dem Licht genug Zeit hatte, um die Erde zu erreichen, ist etwa 93 Milliarden Lichtjahre im Durchmesser. Das ist etwa das 46-Fache der Breite des Supervoids.
Von der Erde aus gesehen bedeckt das Supervoid einen Bereich des Himmels von mehr als 30 Grad, fast das 60-Fache der Breite des vollen Mondes.

Der Kalte Fleck

Die kosmische Hintergrundstrahlung ist das älteste Licht im Universum; sie wurde freigesetzt, als das Universum etwa 380.000 Jahre alt war. Heute hat sie eine Temperatur von etwa 2,7 Grad über dem absoluten Nullpunkt, die in jeder Richtung fast gleich ist. Im Jahr 2004 fanden Astronomen, die Karten der NASA-Sonde WMAP untersuchten, im Sternbild Eridanus einen großen Fleck, der kälter war als erwartet.

Das Zentrum dieses Kalten Flecks ist je nach Messmethode etwa 70 bis 150 Millionstel Grad kälter als im Durchschnitt. Der Planck-Satellit der Europäischen Weltraumorganisation bestätigte 2013, dass der Fleck real ist und kein Messfehler.

Ein Supervoid könnte Licht kälter erscheinen lassen. Wenn Licht in ein Void eintritt, verliert es etwas Energie. Weil sich die Expansion des Universums beschleunigt, flacht das Void ab, während das Licht es durchquert, sodass das Licht beim Verlassen nicht die gesamte verlorene Energie zurückgewinnt. Dies wird integrierter Sachs-Wolfe-Effekt genannt.

Eine offene Frage

Das Team von 2015 deutete darauf hin, dass das Supervoid den Kalten Fleck erklären könnte. Die Studie von 2016 schätzte, dass sein gestrecktes Void das Licht nur um etwa 40 Millionstel Grad abkühlen würde, was nicht ausreicht, um den Fleck zu erklären.

Die Durchmusterung von 2017 kam zu dem Schluss, dass die von ihr gefundenen Voids viel zu klein waren, um den Kalten Fleck zu erklären. Ihre Autoren deuteten darauf hin, dass der Fleck stattdessen aus der sehr frühen Zeit des Universums stammen könnte und nicht von Voids zwischen ihm und der Erde.