Was sieht man, wenn man im Zentrum einer Void steht?

Bild einer Void. Ich weiß, blödes Bild, man kann nix erkennen. Ich such noch eins mit besserer Beleuchtung.

Von allen Dingen im Kosmos klingen gerade Voids eher ereignislos: Große leere Räume. Aber mal angenommen, ihr stündet in der Mitte einer Void, was würde anders aussehen? Alle Sterne am Himmel rotverschoben? Laut Ryan Keenan, Amy Barger und Lennox Cowie kann man das einfach jeden fragen. Selbst ohne die drei gilt, das 40 % des Nachthimmels die Aussicht in eine Void zeigen, die local Void. Die von den dreien entdeckte Void sollte jedoch viel größer sein: Die KBC Void.

KBC Void

Die KBC Void umfasst ein gigantisches Raumvolumen, so sie denn existiert. Der Durchmesser soll 2 Milliarden Lichtjahre betragen, womit es die größte Void wäre, die bisher bekannt ist. So groß, dass sie den größten Teil von Laniakea enthält.

Lanikea als Teil einer Void

Ich räume ein, das die Zuordnung von Laniakea zu einer Void verwirrend ist. Enthält ja eine ganze Menge. Aber: Eine Void beschreibt nur eine Raumregion mit niedriger Dichte, und die KBC Void ist so groß, das ein paar Galaxiencluster nicht weiter ins Gewicht fallen. Die Materiedichte hier bei uns liegt 20 % niedriger als im Rest des beobachtbare Universums. Das "dicht" in diesem Kontext weniger als ein Wasserstoffatom pro Kubikmeter meint sollte wohl erwähnt werden.

Blablabla - ich will wissen was ich sehe!
Ähm, ok. Da wir schon in einer Void stehen, würde ich damit rechen, das die Sterne rotverschobener und der Sternenhimmel somit dunkler wäre. Das heißt im Umkehrschluss: Wäre da keine Void, wäre der Sternenhimmel vielleicht ein bisschen heller.

Konkrete Auswirkungen
Einige! Fangen wir mal mit der Frage an, ob die KBC Void überhaupt so in der Größe existiert. Wenn nicht - Schwamm drüber. Wenn doch ergeben sich Fragen:

Hubble-Tension
Das beschreibt den Ärger in der Astrophysik bei der Messung der Hubble Konstante. Messungen mit immer genaueren Instrumenten ergaben keine Lösung - die Messungen ergeben keinen Sinn. Die Void würde es erklären: Wenn wir im Inneren einer Void säßen, würden andere Systeme in der Void stärker nach Außen gezogen, unregelmäßig, halt der Gravitation folgend. In Folge wären viele Dinge falsch, z.B. unsere Vorstellung davon, wie alt das Universum ist.

Homogenes Universum
Das homogene Universum ist Teil des Standardmodells. Eine zwei Milliarden Lichtjahre große Void hat da aber keinen Platz. 300 Millionen Lichtjahre scheint noch ok zu sein. Aber 2 Milliarden in einem Universum das gerade mal 13 Milliarden Jahre alt ist...

Lambda CDM
Das Standardmodell, ist unser Universum nicht homogen, ist es hin. Etliche Physiker werden schimpfen.

Was machen Voids denn so?
Man sollte meinen, das Raumregionen, die sich Hauptsächlich durch die Abwesenheit von etwas auszeichnen, nicht besonders aktiv sind. Aber falsch gedacht, als Beleg ziehe ich mal den Dipole Repeller hinzu. Diese Raumregion beeinflusst die Art und Weise wie unsere Milchstraße sich bewegt. Sie dehnt sich aus, und dieses ausdehnen treibt die Milchstraße auf nahe Gravitationsquellen zu (Großer Attraktor/Shapley Superhaufen). Genau so müsste es sich mit entfernten Galaxien für die Milchstraße verhalten: Alles treibt davon, weil das enthaltende Raumvolumen sich ausdehnt. Daher ist es auch so wichtig, das wir mehr über Galaxien nahe am Rand wissen; dort dürfte die kombinierte Wirkung von Expansion und Gravitation potentiell am höchsten sein

Man sieht fliegende Kühe.

moredread schrieb:Blablabla - ich will wissen was ich sehe!

Sterne und Galaxien.

moredread schrieb:Wäre da keine Void, wäre der Sternenhimmel vielleicht ein bisschen heller.

Ein bisschen, ja.

Noumenon schrieb:Ein bisschen, ja.

Naja, ich fand, das die Tatsache, das die Milchstraße nahe dem Zentrum einer der größten Voids ist eigentlich schon spannend genug. Insbesondere, wenn es den Status Quo in Form von Lambda CDM in Frage stellt. Der Sternenhimmel kam als Goodie obendrauf, auch wenn er nur ein bisschen heller wäre,

Noumenon schrieb:Ein bisschen

Ich mein - immerhin. Ich weiß, viel Nichts klingt nach wenig. Aber wer weiß, vielleicht kann Leben ja auch nur dort entstehen, wo wenig vorhanden ist. Uns gibt es immerhin, und wir sind mittendrin. Vielleicht bieten Voids als Orte mit niedrigeren Gravitativen Einflüssen (und somit weniger Galaxienkollisionen) eine stabilere Umgebung?

moredread schrieb:Vielleicht bieten Voids als Orte mit niedrigeren Gravitativen Einflüssen (und somit weniger Galaxienkollisionen) eine stabilere Umgebung?

Ja, das ging mir tatsächlich auch gerade eben durch den Kopf. So eine "Kollision" von Galaxien, wie sie inmitten von Galaxienhaufen sicherlich häufiger stattfindet, könnte schon eine Menge durcheinander wirbeln. Innerhalb eines Sonnensystems ist aber das Zentralgestirn die gravitativ dominierende Kraft. Im Worst-Case würde ein Stern aus seiner Galaxie gerissen werden, das Planetensystem um den Stern herum dürfte aber weiterhin stabil bleiben, falls mich nicht alles täuscht.

Ich habe zwischenzeitlich auch noch einmal ein wenig recherchiert und mir etwas von meinem Kumpel ChatGPT helfen lassen, was diverse Daten angeht. Dass die Milchstraße ein Teil von Laniakea ist, ist ja schon seit ein paar Jahren bekannt, möglicherweise ist sie sogar Teil einer viel größeren Struktur. Da ist in erster Linie dieses Video hilfreich, um sich ungefähr einen Eindruck zu verschaffen:

Laniakea: Our home supercluster

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ChatGPT hatte ich nun insbesondere um eine Auflistung typischer Galaxiendichten für typische Regionen gebeten.

Voids (extrem unterdicht, fast leer, wenige isolierte Galaxien): <0.01 Galaxien/Mpc³
Durchschnittlicher Raum (Filamente des kosmischen Netzes, Galaxien mäßig verteilt): 0.01-0.1 Galaxien/Mpc³
Galaxienhaufen (Hohe Dichte, viele Galaxien auf engem Raum): 1–10 Galaxien/Mpc³
Kerne von Galaxienhaufen (Extrem hohe Konzentration von Galaxien, z. B. im Coma-Haufen): 10–100 Galaxien/Mpc³

Jetzt stellt sich natürlich die Frage, wo genau die Milchstraße einzuordnen ist. Hier in der Großstadt ist das schwierig bzw. faktisch unmöglich, aber auf dem Land sieht man sie sicherlich noch: Die Milchstraße, die sich über den Nachthimmel ersteckt. Tatsächlich sehen wir mit bloßem Auge fast ausschließlich Sterne am Himmel, nicht nur in Richtung der Milchstraße bzw. deren Zentrum. Sterne, die natürlich ebenfalls zur Milchstraße gehören und zum größten Teil den Himmel erhellen. Galaxien sieht man mit bloßem Auge eh nicht - bis auf wenige Ausnahmen wie etwa die Andromeda-Galaxie oder Magellanschen Wolken, also Galaxien, die mit zur Lokalen Gruppe gehören. Die Lokale Gruppe enthält - neben unserer Milchstraße - ca. 100 Galaxien und hat etwa einen Durchmesser von ca. 3 Mpc, womit man auf ca. 7 Galaxien/Mpc³ kommt. Ohne Teleskop sichtbar sind, wie gesagt, bestenfalls eine Handvoll. Laniakea, der große Supergalaxienhaufen, dessen Teil wir sind, enthält ca. 100.000 Galaxien bei einem Durchmesser von ca. 160 Mpc. Damit kommt man auf eine Galaxiendichte von knapp 0.05 Galaxien/Mpc³. Schauen wir uns zum Vergleich noch Boötes Void an: Etwa 60 Galaxien verteilt auf ein kugelförmiges Volumen mit einem Radius von ca. 62 Mpc macht ungefähr 0.00006 Galaxien/Mpc³. Das ist schon verdammt wenig, aber letztendlich ist die Frage weniger, von wie vielen Galaxien man umgeben ist, sondern vielmehr, von wie vielen Sternen man umgeben ist, wie oben schon ausgeführt. Insofern hat das also weniger damit zu tun, ob wir eher inmitten eines Voids leben, oder inmitten eines Galaxienhaufens.

Nachtrag: Wieso wurde das jetzt eigentlich als Blogeintrag deklariert? Irrsinn..... :palm: