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Dunkler Fluss Als eng Dark Flow wird in der Kosmologie ein mögliches Muster in der Eigenbewegung von Galaxienhaufen beze

Dunkler Fluss

Als Dunkler Fluss (eng. Dark Flow) wird in der Kosmologie ein mögliches Muster in der Eigenbewegung von Galaxienhaufen bezeichnet. Die Theorie kam erstmals 2008 während einer Erforschung der Hintergrundstrahlung in Diskussion.

Panoramabild der Galaxiencluster. Der Norma-Cluster (und der Große Attraktor) rechts unterhalb der Milchstraßen-Scheibe. Der dunkle Fluss zielt auf ein Gebiet oberhalb des Centaurus-Clusters.

Theoretischer Hintergrund Bearbeiten

Die NASA-Sonde WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) misst Fluktuationen der kosmischen Hintergrundstrahlung im Mikrowellenbereich, die beim Urknall entstanden sind. Durch die Bewegung von Galaxienhaufen wird die kosmische Hintergrundstrahlung verändert, woraus sich deren Richtung und Geschwindigkeit berechnen lassen.

Nach den üblichen Annahmen der Kosmologie müssten die Eigenbewegungen von Galaxienhaufen relativ zur kosmischen Hintergrundstrahlung zufällig in alle Richtungen verteilt sein.

Beobachtung und Entdeckung Bearbeiten

Am Goddard Space Flight Center der NASA hat die Arbeitsgruppe um Alexander Kashlinsky die WMAP-Daten ausgewertet. Die Analyse der dreijährigen Daten ergab unter Verwendung des Sunjajew-Seldowitsch-Effekts Hinweise auf eine überraschend kohärente Strömung von Galaxienhaufen, wobei die Geschwindigkeit dieser Bewegung mit der Entfernung zunimmt. Ein solcher Galaxienstrom kann nur durch eine starke Anziehungskraft verursacht werden, für die aber keine Ursache bekannt ist.

Im Jahr 2010 wurden in einer weiteren Studie die fünfjährigen WMAP-Daten ausgewertet. Danach verdoppelte sich die Zahl der am „Dunklen Fluss“ beteiligten Galaxienhaufen von 700 auf 1400. Die Bewegungsrichtung der Haufen in jedem der vier Segmente zeigt einige Abweichungen, aber alle Segmente weisen eine bemerkenswerte Übereinstimmung auf.

„We detect motion along this axis, but right now our data cannot state as strongly as we’d like whether the clusters are coming or going.“

– Alexander Kashlinsky
Der Dunkle Fluss. Die farbigen Punkte sind Galaxienhaufen innerhalb einer von vier Distanzen. Die farbigen Ellipsen zeigen die Richtung der gemeinsamen Bewegung für die Galaxienhaufen der entsprechenden Farbe.

Erklärungsversuch Bearbeiten

Die Autoren der Studie schlugen vor, dass die Bewegung ein Überrest des Einflusses von heute nicht mehr sichtbaren Bereichen des Universums vor der kosmischen Inflation ist.

„Because the dark flow already extends so far, it likely extends across the visible universe.“

– Alexander Kashlinsky

Kritik Bearbeiten

Der Astrophysiker Edward L. Wright veröffentlichte Argumente zur Fehlerhaftigkeit der Studie, auf die die Autoren umgehend reagierten. Ryan Keisler veröffentlichte 2009 eine Untersuchung, nach der der dunkle Fluss kein physikalisches Phänomen ist, da in der Studie die primäre Anisotropie der kosmischen Hintergrundstrahlung nicht berücksichtigt wurde.

Nach dem Goddard Space Center kann es ein Effekt eines benachbarten Universums oder einer Raum-Zeit-Region sein, die sich grundlegend vom beobachtbaren Universum unterscheidet. Die Daten von über 1000 Galaxienhaufen wurden bis auf eine Entfernung von drei Milliarden Lichtjahren gemessen. Nach Kashlinsky sind diese Messungen kein statistischer Zufall.

„At this point we don’t have enough information to see what it is, or to constrain it. We can only say with certainty that somewhere very far away the world is very different than what we see locally. Whether it’s ‘another universe’ or a different fabric of space-time we don’t know.“

– Alexander Kashlinsky

Im Jahr 2011 wurden in einer Studie 557 Supernovae aus dem Union2-Datensatz untersucht. Danach zeigen diese Objekte keine synchrone Bewegung, sondern ihr Verhalten stimmt mit dem Lambda-CDM-Modell überein.

Auch die Daten des Planck-Satelliten der Europäischen Weltraumorganisation zeigten 2013 keinerlei Evidenz für den von Kashlinsky postulierten dunklen Fluss.

Siehe auch Bearbeiten

Literatur Bearbeiten

  • A. Kashlinsky, F. Atrio-Barandela, D. Kocevski, H. Ebeling: A measurement of large-scale peculiar velocities of clusters of galaxies: results and cosmological implications. In: The Astrophysical Journal. Band 686, Nr. 2, Oktober 2008, S. L49–L52, doi:10.1086/592947.
  • A. Kashlinsky, F. Atrio-Barandela, D. Kocevski, H. Ebeling: A measurement of large-scale peculiar velocities of clusters of galaxies: technical details. In: The Astrophysical Journal. Band 691, Nr. 2, Februar 2009, S. 1479–1493, doi:10.1088/0004-637X/691/2/1479.
  • A. Kashlinsky, F. Atrio-Barandela, H. Ebeling, A. Edge, and D. Kocevski: A New Measurement of the Bulk Flow of X-Ray Luminous Clusters of Galaxies. In: The Astrophysical Journal. Band 712, Nr. 1, Februar 2010, S. L81–L85, doi:10.1088/2041-8205/712/1/L81.
  • F. Atrio-Barandela, A. Kashlinsky, H. Ebeling, D. Kocevski, A. Edge: The Error Budget of the Dark Flow Measurement. In: The Astrophysical Journal. Band 719, Nr. 77, August 2010, S. 77–87, doi:10.1088/0004-637X/719/1/77 (kashlinsky.info [PDF]).
  • A. Kashlinsky, F. Atrio-Barandela, H. Ebeling: Measuring bulk motion of X-ray clusters via the kinematic Sunyaev-Zeldovich effect: summarizing the ”dark flow” evidence and its implications. Februar 2012, S. 172, arxiv:1202.0717 (kashlinsky.info [PDF]).
  • De-Chang Dai,W. H. Kinney, D. Stojkovic: Measuring the cosmological bulk flow using the peculiar velocities of supernovae. In: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. Nr. 4, April 2011, doi:10.1088/1475-7516/2011/04/015, arxiv:1102.0800.

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. John Roach: New Proof Unknown "Structures" Tug at Our Universe. National Geographic News, 22. März 2010, abgerufen am 28. April 2012.
  2. Mysterious cosmic 'dark flow' tracked deeper into universe. ScienceDaily, 10. März 2010, abgerufen am 27. April 2012.
  3. Reddy, Francis and Chandler, Lynn: Mysterious Cosmic 'Dark Flow' Tracked Deeper into Universe. Goddard Space Flight Center, 10. März 2010, abgerufen am 27. April 2012.
  4. ↑ N. Atkinson: Scientists Detect “Dark Flow:” Matter From Beyond the Visible Universe. Universe Today, 23. September 2008, abgerufen am 27. April 2012.
  5. Edward L. Wright: Dark Flow Detected - Not! Ned Wright's News, 24. September 2008, abgerufen am 28. April 2012.
  6. Alexander Kashlinsky: RNed Wright detects "errors" - NOT! Sasha Kashlinsky - Projects, 29. September 2008, archiviert vom Original am 2. August 2012; abgerufen am 28. April 2012.
  7. Ryan Keisler: The Statistical Significance of the "Dark Flow". In: Cornell University. Oktober 2009, arxiv:0910.4233.
  8. Supernovae Cosmological Project, Introduction to the SCP Union2.1 Compilation. 15. April 2011, abgerufen am 29. April 2012.
  9. Is an Adjacent Universe Causing the Dark Flow of Hundred of Millions of Stars at the Edge of the Observable Universe? Or, Might It Be Something Else. The Daily Galaxy, 15. April 2011, abgerufen am 29. April 2012.
  10. Adam Mann: Supernova research challenges cosmic "dark flow" mystery. ars technica, 15. Januar 2012, abgerufen am 29. April 2012.

Weblinks Bearbeiten

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Veröffentlichungsdatum:
Als Dunkler Fluss eng Dark Flow wird in der Kosmologie ein mogliches Muster in der Eigenbewegung von Galaxienhaufen bezeichnet Die Theorie kam erstmals 2008 wahrend einer Erforschung der Hintergrundstrahlung in Diskussion Panoramabild der Galaxiencluster Der Norma Cluster und der Grosse Attraktor rechts unterhalb der Milchstrassen Scheibe Der dunkle Fluss zielt auf ein Gebiet oberhalb des Centaurus Clusters Inhaltsverzeichnis 1 Theoretischer Hintergrund 2 Beobachtung und Entdeckung 3 Erklarungsversuch 4 Kritik 5 Siehe auch 6 Literatur 7 Einzelnachweise 8 WeblinksTheoretischer Hintergrund BearbeitenDie NASA Sonde WMAP Wilkinson Microwave Anisotropy Probe misst Fluktuationen der kosmischen Hintergrundstrahlung im Mikrowellenbereich die beim Urknall entstanden sind Durch die Bewegung von Galaxienhaufen wird die kosmische Hintergrundstrahlung verandert woraus sich deren Richtung und Geschwindigkeit berechnen lassen Nach den ublichen Annahmen der Kosmologie mussten die Eigenbewegungen von Galaxienhaufen relativ zur kosmischen Hintergrundstrahlung zufallig in alle Richtungen verteilt sein Beobachtung und Entdeckung BearbeitenAm Goddard Space Flight Center der NASA hat die Arbeitsgruppe um Alexander Kashlinsky die WMAP Daten ausgewertet Die Analyse der dreijahrigen Daten ergab unter Verwendung des Sunjajew Seldowitsch Effekts Hinweise auf eine uberraschend koharente Stromung von Galaxienhaufen wobei die Geschwindigkeit dieser Bewegung mit der Entfernung zunimmt Ein solcher Galaxienstrom kann nur durch eine starke Anziehungskraft verursacht werden fur die aber keine Ursache bekannt ist Im Jahr 2010 wurden in einer weiteren Studie die funfjahrigen WMAP Daten ausgewertet Danach verdoppelte sich die Zahl der am Dunklen Fluss beteiligten Galaxienhaufen von 700 auf 1400 1 Die Bewegungsrichtung der Haufen in jedem der vier Segmente zeigt einige Abweichungen aber alle Segmente weisen eine bemerkenswerte Ubereinstimmung auf 2 We detect motion along this axis but right now our data cannot state as strongly as we d like whether the clusters are coming or going Alexander Kashlinsky 3 nbsp Der Dunkle Fluss Die farbigen Punkte sind Galaxienhaufen innerhalb einer von vier Distanzen Die farbigen Ellipsen zeigen die Richtung der gemeinsamen Bewegung fur die Galaxienhaufen der entsprechenden Farbe Erklarungsversuch BearbeitenDie Autoren der Studie schlugen vor dass die Bewegung ein Uberrest des Einflusses von heute nicht mehr sichtbaren Bereichen des Universums vor der kosmischen Inflation ist Because the dark flow already extends so far it likely extends across the visible universe Alexander Kashlinsky 4 Kritik BearbeitenDer Astrophysiker Edward L Wright veroffentlichte Argumente zur Fehlerhaftigkeit der Studie 5 auf die die Autoren umgehend reagierten 6 Ryan Keisler veroffentlichte 2009 eine Untersuchung nach der der dunkle Fluss kein physikalisches Phanomen ist da in der Studie die primare Anisotropie der kosmischen Hintergrundstrahlung nicht berucksichtigt wurde 7 Nach dem Goddard Space Center kann es ein Effekt eines benachbarten Universums oder einer Raum Zeit Region sein die sich grundlegend vom beobachtbaren Universum unterscheidet Die Daten von uber 1000 Galaxienhaufen wurden bis auf eine Entfernung von drei Milliarden Lichtjahren gemessen Nach Kashlinsky sind diese Messungen kein statistischer Zufall At this point we don t have enough information to see what it is or to constrain it We can only say with certainty that somewhere very far away the world is very different than what we see locally Whether it s another universe or a different fabric of space time we don t know Alexander Kashlinsky 4 Im Jahr 2011 wurden in einer Studie 557 Supernovae aus dem Union2 Datensatz 8 untersucht Danach zeigen diese Objekte keine synchrone Bewegung sondern ihr Verhalten stimmt mit dem Lambda CDM Modell uberein 9 10 Auch die Daten des Planck Satelliten der Europaischen Weltraumorganisation zeigten 2013 keinerlei Evidenz fur den von Kashlinsky postulierten dunklen Fluss Siehe auch BearbeitenGrosser Attraktor Shapley SuperhaufenLiteratur BearbeitenA Kashlinsky F Atrio Barandela D Kocevski H Ebeling A measurement of large scale peculiar velocities of clusters of galaxies results and cosmological implications In The Astrophysical Journal Band 686 Nr 2 Oktober 2008 S L49 L52 doi 10 1086 592947 A Kashlinsky F Atrio Barandela D Kocevski H Ebeling A measurement of large scale peculiar velocities of clusters of galaxies technical details In The Astrophysical Journal Band 691 Nr 2 Februar 2009 S 1479 1493 doi 10 1088 0004 637X 691 2 1479 A Kashlinsky F Atrio Barandela H Ebeling A Edge and D Kocevski A New Measurement of the Bulk Flow of X Ray Luminous Clusters of Galaxies In The Astrophysical Journal Band 712 Nr 1 Februar 2010 S L81 L85 doi 10 1088 2041 8205 712 1 L81 F Atrio Barandela A Kashlinsky H Ebeling D Kocevski A Edge The Error Budget of the Dark Flow Measurement In The Astrophysical Journal Band 719 Nr 77 August 2010 S 77 87 doi 10 1088 0004 637X 719 1 77 kashlinsky info PDF A Kashlinsky F Atrio Barandela H Ebeling Measuring bulk motion of X ray clusters via the kinematic Sunyaev Zeldovich effect summarizing the dark flow evidence and its implications Februar 2012 S 172 arxiv 1202 0717 kashlinsky info PDF De Chang Dai W H Kinney D Stojkovic Measuring the cosmological bulk flow using the peculiar velocities of supernovae In Journal of Cosmology and Astroparticle Physics Nr 4 April 2011 doi 10 1088 1475 7516 2011 04 015 arxiv 1102 0800 Einzelnachweise Bearbeiten John Roach New Proof Unknown Structures Tug at Our Universe National Geographic News 22 Marz 2010 abgerufen am 28 April 2012 Mysterious cosmic dark flow tracked deeper into universe ScienceDaily 10 Marz 2010 abgerufen am 27 April 2012 Reddy Francis and Chandler Lynn Mysterious Cosmic Dark Flow Tracked Deeper into Universe Goddard Space Flight Center 10 Marz 2010 abgerufen am 27 April 2012 a b N Atkinson Scientists Detect Dark Flow Matter From Beyond the Visible Universe Universe Today 23 September 2008 abgerufen am 27 April 2012 Edward L Wright Dark Flow Detected Not Ned Wright s News 24 September 2008 abgerufen am 28 April 2012 Alexander Kashlinsky RNed Wright detects errors NOT Sasha Kashlinsky Projects 29 September 2008 archiviert vom Original am 2 August 2012 abgerufen am 28 April 2012 Ryan Keisler The Statistical Significance of the Dark Flow In Cornell University Oktober 2009 arxiv 0910 4233 Supernovae Cosmological Project Introduction to the SCP Union2 1 Compilation 15 April 2011 abgerufen am 29 April 2012 Is an Adjacent Universe Causing the Dark Flow of Hundred of Millions of Stars at the Edge of the Observable Universe Or Might It Be Something Else The Daily Galaxy 15 April 2011 abgerufen am 29 April 2012 Adam Mann Supernova research challenges cosmic dark flow mystery ars technica 15 Januar 2012 abgerufen am 29 April 2012 Weblinks BearbeitenScientists Detect Cosmic Dark Flow Across Billions of Light Years NASA Goddard Space Flight Center Mysterious Cosmic Dark Flow Tracked Deeper into Universe NASA Goddard Space Flight Center Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Dunkler Fluss amp oldid 240234345