Unsere kosmische Nachbarschaft in 3D

Die Erde, dritter Planet im Sonnensystem, in dessen Zentrum ein mittelgroßer, mittelmäßig heller, gelblicher Stern steht, die Sonne. Der Stern zieht seine Bahn um das Zentrum der Milchstraße, relativ weit außen schon, in einem der vielen Spiralarme, den wir den Orion-Arm nennen. Unsere Heimatgalaxie ist schon ein stattliches Exemplar ihrer Art, das neben einem Schwarm von Kugelsternhaufen auch eine Reihe von kleinen Begleitgalaxien um sich schart.Gleiches macht auch unsere nächste größere Nachbarin, die Andromedagalaxie, die sich derzeit fleißig auf uns zu bewegt - genau wie wir uns auf sie zubewegen. Gemeinsam mit der Dreiecksgalaxie bilden die zwei und ihr Anhang die Lokale Gruppe von Galaxien. Aber wie geht es dann weiter?

Die Lokale Gruppe ist Bestandteil des Virgo-Superhaufens, zu dem auch der Virgo-Galaxienhaufen gehört. Dessen Galaxien sind durchschnittlich schon 65 Millionen Lichtjahre von uns entfernt. Wir können messen, daß auch der Virgohaufen fleißig an uns zieht. Trotzdem entfernen sich die Galaxien des Virgohaufens von uns, Schuld daran ist die Expansion des Universums. Und außerhalb des Virgohaufens, wie sieht es da aus? In welche Richtungen gibt es weitere Galaxien oder Ansammlungen von Galaxien? Um das herauszufinden, wirft man am besten erstmal einen Blick in eine Himmelsdurchmusterung. Derzeit stehen mit Pan-STARRS, VISTA, VST oder dem LSST ja eine ganze Reihe von Teleskopen vor Himmelsdurchmusterungen in den Startlöchern oder haben ihre Arbeit vor kurzem aufgenommen.

Eine der Himmelsdurchmusterungen, die schon seit einigen Jahren abgeschlossen ist und wo daher schon alle Daten des kompletten Himmels zur Verfügung stehen, ist 2MASS, der Two Micron All Sky Survey. Wie der Name andeutet, hat 2MASS im nahen Infraroten beobachtet und dabei auch jede Menge Galaxien abgelichtet. Damit hätten wir also schonmal eine Himmelskarte von Galaxien, wissen aber noch nicht wie weit sie weg sind. Das herauszufinden, war Aufgabe des 2MASS Redshift Survey (2MRS), bei dem in jahrelangen Nachbeobachtungen die Rotverschiebungen der abgelichteten Objekte gemessen wurden. Für unsere kosmische Nachbarschaft läßt sich die wiederum einigermaßen genau in Entfernungen umrechnen.

Mit dem 2MASS Redshift Survey ist man bei der Durchmusterung des Himmels nach nahen Galaxien so nah an die Milchstraßenebene herangerückt wie nie zuvor. Image Credit: T.H. Jarrett (IPAC/SSC)

Das Resultat ist eine farbkodierte Karte, die uns zeigt wo sich jede der vermessenen Galaxien im Raum befindet. Die Farbdarstellung macht wunderbar sichtbar, wo sich Galaxien zu Haufen gleicher Entfernung anordnen und wo sich bereits die typischen Strukturen des Kosmos - walls and voids genannt - herausbilden. Wohlgemerkt, diese Karte beinhaltet "nur" die 43.000 nächsten Galaxien bis zu einer Rotverschiebung von etwa z=0.03, was grob 370 Millionen Lichtjahren Entfernung entspricht. Die am weitesten entfernten Galaxien, die man heute kennt, kommen auf z-Werte im Bereich 8-10. Das Licht war von ihnen bis zu uns bis zu 13 Milliarden Jahre lang unterwegs, während sich der Raum um sie herum fleißig ausgedehnt hat, daß daß sie inzwischen mehr als 40 Milliarden Lichtjahre weit weg sein können.