Local Void - die große Leere

Image Credit: R. Brent Tully (U. Hawaii) et al.

Der Andromeda-Nebel ist eines der astronomischen Highlights für jeden Teleskopbesitzer. Er ist jeden Herbst im gleichnamigen Sternbild zu sehen ist. Es handelt sich dabei um unsere Nachbargalaxie in 2,5 Millionen Lichtjahre Entfernung. Nicht weit weg von ihr im Sternbild Dreieck (Triangulum) finden wir die etwas kleinere Dreiecksgalaxie. Das Galaxien-Trio aus Milchstraße, Andromeda- und Dreiecksgalaxie bildet mit ein paar kleineren Begleitern ein vier Millionen Lichtjahre großes System von Galaxien, das Lokale Gruppe genannt wird.

Diese durch die Gravitationskraft aneinander gebundenen Galaxien sind sich wirklich nahe, gemessen an ihrer Ausdehnung. Wäre unsere Milchstraße und die Andromeda-Galaxie jeweils ein 1 Zentimeter langer Bleistiftstrich, würden beide Galaxien auf ein Blatt Papier passen - und das zusammen mit den meisten anderen kleinen Galaxien der Lokalen Gruppe.

Wenn wir im Herbst und Winter an den Nachthimmel schauen, blicken wir zum äußeren Rand unserer flachen Galaxie Milchstraße. Das Sternbild Orion mit seinen leuchtenden Nebeln markiert den Verlauf des äußeren Spiralarms unserer Galaxie:

Credit: NASA/JPL-Caltech/ESO/R. Hurt

Wären unsere beiden großen Nachbarn in der Lokalen Gruppe, die Andromeda- und Dreiecksgalaxie, nicht zufälligerweise auf unserer Seite des galaktischen Zentrums, könnten wir sie nur schwer beobachten.

Das Zentrum unserer Galaxie befindet sich im Sternbild Schütze (Sagittarius), das wir im Sommer sehen können. Was aber befindet sich hinter dem Zentrum unserer Milchstraße? Die überraschende Antwort lautet: Nicht viel! Die Lokale Gruppe mit unserer Milchstraße steht nämlich am Rand einer großen Blase, die im Wesentlichen aus leerem Raum besteht. Solche kosmischen Blasen mit nur sehr wenigen Galaxien werden Voids genannt, die uns sehr nahe gelegene entsprechend Local Void (Lokale Blase). Entdeckt wurde die Local Void bereits 1987 von Brent Tully und Richard Fisher. Durch die Vermessung der Bewegung von rund 18.000 Galaxien unter anderem durch Brent Tully erfährt die Lokale Blase aber nun eine deutlich bessere Bestätigung.

Die im Juli 2019 veröffentlichte Karte ganz oben zeigt das nähere Universum, also die Lokale Gruppe und ihre Umgebung, auf einer Skala von 600 Millionen Lichtjahren. Die Karte passt gut zu dem Modell, nach dem unser Universum wie ein Schwamm aufgebaut ist: Die Wände des Schwamms werden von großen Galaxienansammlungen (Superhaufen) gebildet, dazwischen findet sich blasenartiger leerer Raum mit nur sehr wenigen Galaxien.

In der anderen Richtung, also gegenüber der Lokalen Blase, sieht die Nachbarschaft der Lokalen Gruppe ganz anders aus. Hier befindet sich eine große Ansammlung von Galaxien. Es handelt sich um den Virgo-Superhaufen. Wie der Name verrät, ist er im Sternbild Jungfrau (Virgo) zu finden, das im Frühjahr zu sehen ist. Die Abbildung unten zeigt einen Ausschnitt aus diesen tausende Galaxien umfassenden und 150 Millionen Lichtjahre großen Superhaufen:

Image Credit: NASA/ESA/ESO/NAOJ/G. Paglioli; Copyright: R. Colombari/G. Paglioli

Die Lokale Blase vergrößert sich, da unsere Milchstraße und die anderen Galaxien der Lokalen Gruppe vom Virgo-Haufen und andere Superhaufen gravitativ angezogen werden. Wir fallen sozusagen in Richtung Jungfrau. Der Name "Great Attractor" für einen weiteren Bereich hoher Galaxiendichte drückt das in seinem Namen deutlich aus. (Bei der Beobachtung geht man umgekehrt vor: Man schließt von der beobachteten Bewegung der Galaxien auf die Massen der Superhaufen.)
Mit diesen gewaltigen Masseansammlungen lässt sich zumindest teilweise (genauer: etwa zur Hälfte) begründen, warum unsere Milchstraße mit so einer hohen Geschwindigkeit durchs Universum eilt: 600 Kilometer pro Sekunde bezogen auf den Mikrowellenhintergrund.

Aber was ist nun wirklich auf der anderen Seite des galaktischen Zentrums? Wenn wir (im Gedanken) das Zentrum unserer Milchstraße passieren und den gegenüberliegenden Rand erreichen, kommen wir zunächst zu einem weiteren Begleiter unserer Milchstraße, nämlich die Sagittarius-Zwerggalaxie. Noch etwas weitere weg stoßen wir auf zwei kleine Galaxien unserer Lokalen Gruppe. Zuerst auf die Banard-Galaxie (NGC 6822) und dann schließlich auf die 3,4 Millionen Lichtjahre entfernte irreguläre Sagittarius-Zwerggalaxie. Dann stehen wir schließlich vor dem Nichts, dem Local Void.

Doch auch das Nichts ist nicht vollkommen leer. Bereits im Jahre 1784 entdeckte der Astronom Friedrich Wilhelm Herschel die beiden Galaxien NGC 1160 und NGC 1161.
NGC 1160 liegt mit 118 Millionen Lichtjahren Entfernung auf halbem Weg durch die große Leere - eine Insel aus Sternen im Nichts.

NGC 1160 ist eine Balken-Spiralgalaxie vom Hubble-Typ SBc. Credit: Sloan Digital Sky Survey

Die große Leere namens Local Void durchmisst etwa 250 Millionen Lichtjahre, das ist das 100-fache der Entfernung der Milchstraße zur Andromeda-Galaxie. Da die kleinen Zwerg-Galaxien aus der großen Leere gezogen werden, vergrößert sie sich auch. Doch einholen kann sie uns nicht, da wir selbst uns ja in Richtung Jungfrau bewegen.

Quellen:

•  Cosmicflows-3: Cosmography of the Local Void
• Pressemitteilung der University of Hawaii. Hier gibt es auch informative Videos zu sehen.
• Kosmos Himmelsjahr 2020 
• APOD