Was ist das größte Weltraumobjekt? Superhaufen von Galaxien. Andromeda-Galaxie

Antike Pyramiden, der mit fast einem halben Kilometer Höhe höchste Wolkenkratzer der Welt in Dubai, der grandiose Everest – allein der Anblick dieser riesigen Objekte wird Ihnen den Atem rauben. Und gleichzeitig unterscheiden sie sich im Vergleich zu einigen Objekten im Universum in ihrer mikroskopischen Größe.

Größter Asteroid

Heute gilt Ceres als der größte Asteroid im Universum: Seine Masse beträgt fast ein Drittel der Gesamtmasse des Asteroidengürtels und sein Durchmesser beträgt über 1000 Kilometer. Der Asteroid ist so groß, dass er manchmal als „Zwergplanet“ bezeichnet wird.

Der größte Planet

Auf dem Foto: links - Jupiter, der größte Planet im Sonnensystem, rechts - TRES4. Im Sternbild Herkules befindet sich der Planet TRES4, dessen Größe 70 % größer ist als die Größe von Jupiter, dem größten Planeten im Sonnensystem. Aber die Masse von TRES4 ist geringer als die Masse von Jupiter. Dies liegt daran, dass der Planet sehr nah an der Sonne liegt und aus von der Sonne ständig erhitzten Gasen besteht – dadurch ähnelt die Dichte dieses Himmelskörpers einer Art Marshmallow.

Größter Stern

Im Jahr 2013 entdeckten Astronomen KY Cygni, den bislang größten Stern im Universum; Der Radius dieses roten Überriesen beträgt das 1650-fache des Sonnenradius.

Das größte Schwarze Loch

Flächenmäßig sind Schwarze Löcher nicht so groß. Aufgrund ihrer Masse sind diese Objekte jedoch die größten im Universum. Und das größte Schwarze Loch im Weltraum ist ein Quasar, dessen Masse 17 Milliarden Mal (!) größer ist als die Masse der Sonne. Dabei handelt es sich um ein riesiges Schwarzes Loch im Zentrum der Galaxie NGC 1277, ein Objekt, das größer ist als das gesamte Sonnensystem – seine Masse beträgt 14 % der Gesamtmasse der gesamten Galaxie.

Größte Galaxie

Bei den sogenannten „Supergalaxien“ handelt es sich um mehrere Galaxien, die miteinander verschmolzen sind und sich in galaktischen „Clustern“, Galaxienhaufen, befinden. Die größte dieser „Supergalaxien“ ist IC1101, sie ist 60-mal größer als die Galaxie, in der sich unser Sonnensystem befindet. Die Ausdehnung von IC1101 beträgt 6 Millionen Lichtjahre. Zum Vergleich: Die Länge der Milchstraße beträgt nur 100.000 Lichtjahre.

Shapley-Superhaufen

Der Shapley Supercluster ist eine Ansammlung von Galaxien, die sich über 400 Millionen Lichtjahre erstrecken. Die Milchstraße ist etwa 4.000 Mal kleiner als diese Supergalaxie. Der Shapley-Superhaufen ist so groß, dass die schnellste Raumsonde der Erde Billionen Jahre brauchen würde, um ihn zu durchqueren.

Riesige LQG-Quasar-Gruppe

Die riesige Quasargruppe wurde im Januar 2013 entdeckt und gilt derzeit als die größte Struktur im gesamten Universum. Huge-LQG ist eine Ansammlung von 73 Quasaren, die so groß sind, dass es über 4 Milliarden Jahre dauern würde, um mit Lichtgeschwindigkeit von einem Ende zum anderen zu gelangen. Die Masse dieses grandiosen Weltraumobjekts ist etwa drei Millionen Mal größer als die Masse der Milchstraße. Die Huge-LQG-Quasargruppe ist so riesig, dass ihre Existenz Einsteins grundlegendes kosmologisches Prinzip widerlegt. Nach dieser kosmologischen Position sieht das Universum immer gleich aus, unabhängig davon, wo sich der Beobachter befindet.

Weltraumnetzwerk

Vor nicht allzu langer Zeit entdeckten Astronomen etwas absolut Erstaunliches – ein kosmisches Netzwerk, das aus von dunkler Materie umgebenen Galaxienhaufen besteht und einem riesigen dreidimensionalen Spinnennetz ähnelt. Wie groß ist dieses interstellare Netzwerk? Wenn die Milchstraße ein gewöhnlicher Keim wäre, dann hätte dieses kosmische Netzwerk die Größe eines riesigen Stadions.

Sicherlich ist jeder mindestens einmal in seinem Leben auf eine andere Liste von Naturwundern gestoßen, die den höchsten Berg, den längsten Fluss, die trockensten und feuchtesten Regionen der Erde usw. auflistet. Solche Aufzeichnungen sind beeindruckend, gehen aber im Vergleich zu Weltraumaufzeichnungen völlig verloren. Wir präsentieren Ihnen die fünf „besten“ Weltraumobjekte und -phänomene, die von der Zeitschrift New Scientist beschrieben werden.

Das kälteste

Jeder weiß, dass es im Weltraum sehr kalt ist – aber in Wirklichkeit stimmt diese Aussage nicht. Das Konzept der Temperatur macht nur in Gegenwart von Materie Sinn, und der Weltraum ist praktisch leerer Raum (Sterne, Galaxien und sogar Staub nehmen einen sehr kleinen Teil davon ein). Wenn Forscher also sagen, dass die Temperatur im Weltraum etwa 3 Kelvin (minus 270,15 Grad Celsius) beträgt, sprechen wir vom Durchschnittswert des sogenannten Mikrowellenhintergrunds oder der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung – der vom Urknall erhaltenen Strahlung.

Und doch gibt es im Weltraum viele sehr kalte Objekte. Beispielsweise hat das Gas im Bumerangnebel, der sich 5.000 Lichtjahre vom Sonnensystem entfernt befindet, eine Temperatur von nur einem Kelvin (minus 272,15 Grad Celsius). Der Nebel dehnt sich sehr schnell aus – sein Gasbestandteil bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 164 Kilometern pro Sekunde, und dieser Prozess führt zu seiner Abkühlung. Derzeit ist der Bumerangnebel das einzige den Wissenschaftlern bekannte Objekt, dessen Temperatur niedriger ist als die Temperatur der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung.

Auch das Sonnensystem hat seine eigenen Rekordhalter. Im Jahr 2009 entdeckte der Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) der NASA den kältesten Punkt in der Nähe unseres Sterns – es stellte sich heraus, dass der extrem kalte Ort im Sonnensystem sehr nahe an der Erde in einem der schattigen Mondkrater liegt. Verglichen mit der Kälte des Bumerangnebels scheinen 33 Kelvin (minus 240,15 Grad Celsius) kein so herausragender Wert zu sein, aber wenn man bedenkt, dass die niedrigste auf der Erde gemessene Temperatur nur minus 89,2 Grad Celsius beträgt (dieser Rekord wurde in der Antarktis gemessen). Station „Wostok“), dann ändert sich die Einstellung ein wenig. Es ist möglich, dass bei weiteren Untersuchungen des Mondes ein neuer Kältepol gefunden wird.

Wenn wir in das Konzept der „Weltraumobjekte“ von Menschen geschaffene Geräte einbeziehen, dann sollte in diesem Fall das Planck-Orbitalobservatorium, genauer gesagt seine Detektoren, den ersten Platz in der Liste der kältesten Objekte einnehmen. Mit flüssigem Helium werden sie auf unglaubliche 0,1 Kelvin (minus 273,05 Grad Celsius) gekühlt. Planck benötigt extrem kalte Detektoren, um dieselbe kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung zu untersuchen. Wenn die Instrumente wärmer als der kosmische „Hintergrund“ sind, können sie sie einfach nicht „erkennen“.

Am heißesten

Warme Temperaturrekorde sind viel beeindruckender als kalte – wenn man in der Minusrichtung nur bis zu null Kelvin laufen kann (minus 273,15 Grad Celsius, bzw. absoluter Nullpunkt), dann ist in der Plusrichtung viel mehr Platz. So erwärmt sich nur die Oberfläche unserer Sonne – eines gewöhnlichen Gelben Zwergs – auf bis zu 5,8 Tausend Kelvin (mit Erlaubnis der Leser wird die Celsius-Skala in Zukunft abgesenkt, da die „zusätzlichen“ 273,15 Grad in der endgültigen Zahl enthalten sein werden das Gesamtbild nicht verändern).

Die Oberfläche blauer Überriesen – junger, extrem heißer und heller Sterne – ist um eine Größenordnung wärmer als die Sonnenoberfläche: Im Durchschnitt liegt ihre Temperatur zwischen 30 und 50.000 Kelvin. Blaue Überriesen wiederum bleiben weit hinter Weißen Zwergen zurück – kleinen, sehr dichten Sternen, aus denen sich vermutlich Sterne entwickeln, deren Masse nicht ausreicht, um eine Supernova zu bilden. Die Temperatur dieser Objekte erreicht 200.000 Kelvin. Überriesensterne gehören mit Massen von bis zu 70 Sonnen zu den massereichsten im Universum, können sich auf bis zu eine Milliarde Kelvin erhitzen und die theoretische Temperaturgrenze für Sterne liegt bei etwa sechs Milliarden Kelvin.

Allerdings handelt es sich bei diesem Wert nicht um einen absoluten Rekord. Supernovae – Sterne, die ihr Leben in einem explosiven Prozess beenden – können diesen kurzzeitig überschreiten. Beispielsweise entdeckten Astronomen 1987 eine Supernova in der Großen Magellanschen Wolke, einer mittelgroßen Galaxie neben der Milchstraße. Eine Untersuchung der von der Supernova emittierten Neutrinos ergab, dass in ihrem „Inneren“ die Temperatur etwa 200 Milliarden Kelvin betrug.

Dieselben Supernovae können auch viel heißere Objekte erzeugen – nämlich Gammastrahlenausbrüche. Unter diesem Begriff versteht man Gammastrahlungsemissionen, die in entfernten Galaxien auftreten. Es wird angenommen, dass ein Gammastrahlenausbruch mit der Umwandlung eines Sterns in ein Schwarzes Loch verbunden ist (obwohl die Details dieses Prozesses noch unklar sind) und mit einer Erwärmung der Materie auf bis zu eine Billion Kelvin (eine Billion ist 10) einhergehen kann 12).

Aber das ist nicht die Grenze. Ende 2010 wurden bei Experimenten zur Kollision von Bleiionen am Large Hadron Collider Temperaturen von mehreren Billionen Kelvin gemessen. Experimente am LHC sollen die Bedingungen nachbilden, die wenige Augenblicke nach dem Urknall herrschten, sodass dieser Rekord indirekt auch als kosmisch angesehen werden kann. Was die tatsächliche Geburt des Universums betrifft, so hätte die Temperatur zu diesem Zeitpunkt nach bestehenden physikalischen Hypothesen als Eins mit 32 Nullen geschrieben werden müssen.

Am hellsten

Die SI-Einheit der Beleuchtung ist Lux, die den auf eine Einheitsfläche einfallenden Lichtstrom charakterisiert. Beispielsweise beträgt die Beleuchtung eines Tisches in der Nähe eines Fensters an einem klaren Tag etwa 100 Lux. Um den von Weltraumobjekten emittierten Lichtfluss zu charakterisieren, ist es unpraktisch, Lux zu verwenden – Astronomen verwenden die sogenannte Magnitude (eine dimensionslose Einheit, die die Energie von Lichtquanten charakterisiert, die vom Stern zu den Detektoren des Geräts gelangt sind – den Logarithmus von das Verhältnis des vom Stern aufgezeichneten Flusses zu einem Standardfluss).

Mit bloßem Auge können Sie am Himmel einen Stern namens Alnilam oder Epsilon Orionis sehen. Dieser blaue Überriese, 1,3 Tausend Lichtjahre von der Erde entfernt, ist 400.000 Mal stärker als die Sonne. Der leuchtend blaue veränderliche Stern Eta Carinae ist fünf Millionen Mal leuchtender als unser Stern. Die Masse von Eta Carinae beträgt 100-150 Sonnenmassen, und dieser Stern war lange Zeit einer der schwersten Sterne, die Astronomen kennen. Im Jahr 2010 wurde jedoch im Sternhaufen RMC 136a entdeckt, dass, wenn man den Stern RMC 136a1 auf eine imaginäre Skala bringt, 265 Sonnen nötig wären, um ihn auszugleichen. Die Leuchtkraft des neu entdeckten „großen Kerls“ ist vergleichbar mit der Leuchtkraft von neun Millionen Sonnen.

Wie bei den Temperaturleistungen stehen Supernovae ganz oben auf der Liste der Helligkeitsrekorde. Neun Millionen Sonnen (genauer gesagt mindestens neun Millionen und eine) werden in der Lage sein, die hellste von ihnen, ein Objekt namens SN 2005ap, zu überstrahlen.

Aber die absoluten Gewinner in dieser Kategorie sind Gammastrahlenausbrüche. Der mittlere Ausbruch „pufft“ kurz mit einer Helligkeit, die der Helligkeit von 10 18 Sonnen entspricht. Wenn wir über stabile Quellen heller Strahlung sprechen, dann werden an erster Stelle Quasare stehen – die aktiven Kerne einiger Galaxien, bei denen es sich um ein Schwarzes Loch handelt, in das Materie einfällt. Wenn sich das Material erwärmt, sendet es Strahlung mit der Helligkeit von mehr als 30 Billionen Sonnen aus.

Das schnellste

Aufgrund der Expansion des Universums bewegen sich alle Weltraumobjekte mit rasender Geschwindigkeit relativ zueinander. Nach der heute allgemein anerkannten Schätzung bewegen sich zwei beliebige Galaxien, die sich in einer Entfernung von 100 Megaparsec befinden, mit einer Geschwindigkeit von 7.000 bis 8.000 Kilometern pro Sekunde von der Erde weg.

Aber auch wenn wir die allgemeine Streuung nicht berücksichtigen, rasen Himmelskörper sehr schnell aneinander vorbei – beispielsweise dreht sich die Erde mit einer Geschwindigkeit von etwa 30 Kilometern pro Sekunde um die Sonne und die Umlaufgeschwindigkeit des schnellsten Planeten in Das Sonnensystem Merkur beträgt 48 Kilometer pro Sekunde.

1976 übertraf die von Menschen geschaffene Raumsonde Helios 2 Merkur und erreichte eine Geschwindigkeit von 70 Kilometern pro Sekunde (zum Vergleich: Voyager 1, die kürzlich die Grenzen des Sonnensystems erreichte, bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von nur 17 Kilometern pro Sekunde ). Und die Planeten des Sonnensystems und Forschungssonden sind weit entfernt von Kometen – sie rasen mit einer Geschwindigkeit von etwa 600 Kilometern pro Sekunde am Stern vorbei.

Der durchschnittliche Stern in einer Galaxie bewegt sich relativ zum galaktischen Zentrum mit einer Geschwindigkeit von etwa 100 Kilometern pro Sekunde, aber es gibt Sterne, die sich zehnmal schneller um ihre kosmische Heimat bewegen. Ultraschnelle Leuchten beschleunigen oft so stark, dass sie die Anziehungskraft der Galaxie überwinden und sich auf eine unabhängige Reise durch das Universum begeben können. Ungewöhnliche Sterne machen einen sehr kleinen Teil aller Sterne aus – in der Milchstraße beispielsweise übersteigt ihr Anteil nicht 0,000001 Prozent.

Pulsare – rotierende Neutronensterne, die nach dem Kollaps „normaler“ Sterne übrig bleiben – entwickeln eine gute Geschwindigkeit. Diese Objekte können bis zu tausend Umdrehungen um ihre Achse pro Sekunde machen – könnte sich ein Beobachter auf der Oberfläche des Pulsars befinden, würde er sich mit einer Geschwindigkeit von bis zu 20 Prozent der Lichtgeschwindigkeit bewegen. Und in der Nähe rotierender Schwarzer Löcher können verschiedenste Objekte nahezu auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen.

Der Größte

Es ist sinnvoll, nicht allgemein über die Größe von Weltraumobjekten zu sprechen, sondern sie in Kategorien einzuteilen. Der größte Planet im Sonnensystem ist beispielsweise Jupiter, aber im Vergleich zu den größten Planeten, die Astronomen kennen, wirkt dieser Gasriese wie ein Baby oder zumindest wie ein Teenager. Beispielsweise beträgt der Durchmesser des Planeten TrES-4 das 1,8-fache des Durchmessers von Jupiter. Allerdings beträgt die Masse von TrES-4 nur 88 Prozent der Masse des Gasriesen des Sonnensystems – das heißt, die Dichte des fremden Planeten ist geringer als die Dichte des Stopfens.

Aber TrES-4 ist nur der zweitgrößte unter den bisher entdeckten Planeten (insgesamt) – WASP-17b gilt als Champion. Sein Durchmesser ist fast doppelt so groß wie der des Jupiter, aber seine Masse ist nur halb so groß wie die des Jupiter. Wissenschaftler wissen noch nicht, welche chemische Zusammensetzung solche „aufgeblasenen“ Planeten haben.

Als größter Stern gilt ein Stern namens VY Canis Majoris. Der Durchmesser dieses Roten Überriesen beträgt etwa drei Milliarden Kilometer – wenn man ihn entlang des Durchmessers von VY Canis Majoris der Sonne anordnet, dann werden es zwischen 1,8 Tausend und 2,1 Tausend davon sein.

Die größten Galaxien gelten als elliptische Sternhaufen. Die meisten Astronomen glauben, dass solche Galaxien entstehen, wenn zwei spiralförmige Sternhaufen kollidieren, aber erst kürzlich erschien ein Artikel, dessen Autoren. Der Titel der größten Galaxie bleibt jedoch vorerst beim Objekt IC 1101, das zur Klasse der linsenförmigen Galaxien gehört (eine Zwischenoption zwischen elliptischen und spiralförmigen Galaxien). Um entlang seiner Längsachse von einem Rand des IC 1101 zum anderen zu gelangen, muss das Licht bis zu sechs Millionen Jahre zurücklegen. Es durchläuft die Milchstraße 60-mal schneller.

Die Größe der größten Hohlräume im Weltraum – der Regionen zwischen Galaxienhaufen, in denen es praktisch keine Himmelskörper gibt – übersteigt die Größe aller Objekte bei weitem. So wurde 2009 einer mit einem Durchmesser von etwa 3,5 Milliarden Lichtjahren gefunden.

Im Vergleich zu all diesen Giganten erscheint die Größe des größten vom Menschen geschaffenen Weltraumobjekts sehr unbedeutend – die Länge bzw. Breite der Internationalen Raumstation beträgt nur 109 Meter.

R136a1 ist der massereichste Stern, der bisher im Universum bekannt ist. Bildnachweis: Joannie Dennis / flickr, CC BY-SA.

Beim Blick in den Nachthimmel wird einem klar, dass man nur ein Sandkorn in der endlosen Weite des Weltalls ist.

Aber viele von uns fragen sich vielleicht auch: Was ist das massereichste Objekt, das bisher im Universum bekannt ist?

In gewissem Sinne hängt die Antwort auf diese Frage davon ab, was wir unter dem Wort „Objekt“ verstehen. Astronomen beobachten Strukturen wie die Hercules-Corona Borealis-Chinesische Mauer, einen kolossalen Faden aus Gas, Staub und dunkler Materie, der Milliarden von Galaxien enthält. Seine Länge beträgt etwa 10 Milliarden Lichtjahre, daher kann diese Struktur den Namen des größten Objekts tragen. Aber so einfach ist es nicht. Die Klassifizierung dieses Clusters als einzigartiges Objekt ist problematisch, da es schwierig ist, genau zu bestimmen, wo er beginnt und endet.

Tatsächlich habe „Objekt“ in der Physik und Astrophysik eine klare Definition, sagte Scott Chapman, Astrophysiker an der Dalhousie University in Halifax:

„Es ist etwas, das durch seine eigenen Gravitationskräfte zusammengehalten wird, etwa ein Planet, ein Stern oder mehrere Sterne, die um einen gemeinsamen Massenschwerpunkt kreisen.

Mit dieser Definition wird es etwas einfacher zu verstehen, was das massereichste Objekt im Universum ist. Darüber hinaus kann diese Definition je nach Maßstab auf unterschiedliche Objekte angewendet werden.

Foto des Nordpols des Jupiter, aufgenommen von Pioneer 11 im Jahr 1974. Bildnachweis: NASA Ames.

Für unsere relativ kleine Spezies erscheint der Planet Erde mit seinen 6 Septillionen Kilogramm riesig. Aber es ist nicht einmal der größte Planet im Sonnensystem. Gasriesen: Neptun, Uranus, Saturn und Jupiter sind viel größer. Die Masse des Jupiter beträgt beispielsweise 1,9 Oktillionen Kilogramm. Forscher haben Tausende von Planeten entdeckt, die andere Sterne umkreisen, darunter viele, die unsere Gasriesen klein aussehen lassen. HR2562 b wurde 2016 entdeckt und ist der massereichste Exoplanet, etwa 30-mal massereicher als Jupiter. Bei dieser Größe sind sich Astronomen nicht sicher, ob es sich um einen Planeten oder um einen Zwergstern handelt.

In diesem Fall können Sterne enorme Größen erreichen. Der massereichste bekannte Stern ist R136a1, seine Masse liegt zwischen dem 265- und 315-fachen der Masse unserer Sonne (2 Milliarden Kilogramm). Dieser Stern liegt 130.000 Lichtjahre von der Großen Magellanschen Wolke, unserer Satellitengalaxie, entfernt und ist so hell, dass das Licht, das er aussendet, ihn tatsächlich auseinanderreißt. Laut einer Studie aus dem Jahr 2010 ist die vom Stern ausgehende elektromagnetische Strahlung so stark, dass sie Material von seiner Oberfläche entfernen kann, wodurch der Stern jedes Jahr etwa 16 Erdmassen verliert. Astronomen wissen nicht genau, wie ein solcher Stern entstehen konnte und wie lange er existieren wird.

Riesige Sterne im Sternenkindergarten RMC 136a im Tarantelnebel in einer unserer Nachbargalaxien, der Großen Magellanschen Wolke, 165.000 Lichtjahre entfernt. Bildnachweis: ESO/VLT.

Die nächsten massereichen Objekte sind Galaxien. Unsere eigene Milchstraße hat einen Durchmesser von etwa 100.000 Lichtjahren und enthält etwa 200 Milliarden Sterne mit einem Gesamtgewicht von etwa 1,7 Billionen Sonnenmassen. Allerdings kann die Milchstraße nicht mit der zentralen Galaxie des Phoenix-Clusters konkurrieren, die 2,2 Millionen Lichtjahre entfernt liegt und etwa 3 Billionen Sterne enthält. Im Zentrum dieser Galaxie liegt ein supermassereiches Schwarzes Loch – das größte jemals entdeckte – mit einer geschätzten Masse von 20 Milliarden Sonnen. Der Phoenix-Haufen selbst ist ein riesiger Haufen von etwa 1000 Galaxien mit einer Gesamtmasse von etwa 2 Billiarden Sonnen.

Aber selbst dieser Cluster kann nicht mit dem wahrscheinlich massereichsten Objekt konkurrieren, das jemals entdeckt wurde: einem galaktischen Protocluster namens SPT2349.

„Mit der Entdeckung dieser Struktur haben wir den Jackpot geknackt“, sagte Chapman, Leiter des Teams, das den neuen Rekordhalter entdeckte. „Mehr als 14 sehr massereiche Einzelgalaxien, die sich in einem Raum befinden, der nicht viel größer ist als unsere Milchstraße.“

Eine künstlerische Illustration, die 14 Galaxien zeigt, die sich im Prozess der Verschmelzung befinden und schließlich den Kern eines massiven Galaxienhaufens bilden werden. Credits: NRAO/AUI/NSF; S. Dagnello.

Dieser Cluster begann sich zu bilden, als das Universum weniger als eineinhalb Milliarden Jahre alt war. Die einzelnen Galaxien in diesem Cluster werden schließlich zu einer riesigen Galaxie verschmelzen, der massereichsten im Universum. Und das ist nur die Spitze des Eisbergs, sagte Chapman. Weitere Beobachtungen zeigten, dass die Gesamtstruktur etwa 50 Satellitengalaxien enthält, die in Zukunft von der Zentralgalaxie absorbiert werden. Der bisherige Rekordhalter, bekannt als El Gordo Cluster, hat eine Masse von 3 Billiarden Sonnen, aber SPT2349 übersteigt diese Masse wahrscheinlich um mindestens das Vier- bis Fünffache.

Dass ein so großes Objekt entstanden sein könnte, als das Universum erst 1,4 Milliarden Jahre alt war, überraschte die Astronomen, da Computermodelle darauf hingewiesen hatten, dass die Entstehung solch großer Objekte viel länger dauern würde.

Angesichts der Tatsache, dass Menschen nur einen kleinen Teil des Himmels erforscht haben, ist es wahrscheinlich, dass weit draußen im Universum noch massereichere Objekte lauern könnten.

Dank der rasanten Entwicklung der Technologie machen Astronomen immer mehr interessante und unglaubliche Entdeckungen im Universum. Beispielsweise wechselt der Titel „das größte Objekt im Universum“ fast jedes Jahr von einer Entdeckung zur nächsten. Einige entdeckte Objekte sind so riesig, dass ihre Existenz selbst die besten Wissenschaftler auf unserem Planeten verblüfft. Lassen Sie uns über die zehn größten sprechen.

Supervoid

Erst kürzlich entdeckten Wissenschaftler den größten kalten Fleck im Universum (zumindest im Universum, das der Wissenschaft bekannt ist). Es befindet sich im südlichen Teil des Sternbildes Eridanus. Mit einer Länge von 1,8 Milliarden Lichtjahren stellt dieser Fleck Wissenschaftler vor ein Rätsel, denn sie konnten sich nicht einmal vorstellen, dass ein solches Objekt tatsächlich existieren könnte.

Trotz des Worts „void“ im Namen (aus dem Englischen bedeutet „void“ „Leere“), ist der Raum hier nicht völlig leer. Diese Region des Weltraums enthält etwa 30 Prozent weniger Galaxienhaufen als der umgebende Weltraum. Laut Wissenschaftlern machen Hohlräume bis zu 50 Prozent des Volumens des Universums aus, und dieser Prozentsatz wird ihrer Meinung nach aufgrund der superstarken Schwerkraft, die die gesamte sie umgebende Materie anzieht, weiter zunehmen. Was diese Lücke interessant macht, sind zwei Dinge: ihre unglaubliche Größe und ihre Beziehung zum mysteriösen WMAP-Kältepunkt.

Interessanterweise wird der neu entdeckte Supervoid von Wissenschaftlern mittlerweile als die beste Erklärung für ein Phänomen wie „Cold Spots“ oder Regionen des Weltraums angesehen, die mit kosmischer Relikt-(Hintergrund-)Mikrowellenstrahlung gefüllt sind. Wissenschaftler diskutieren seit langem darüber, was diese kalten Stellen eigentlich sind.

Eine vorgeschlagene Theorie legt beispielsweise nahe, dass kalte Flecken Abdrücke von Schwarzen Löchern paralleler Universen sind, die durch Quantenverschränkung zwischen Universen verursacht werden.

Viele moderne Wissenschaftler neigen jedoch eher zu der Annahme, dass das Auftreten dieser kalten Stellen durch Supervoids hervorgerufen werden kann. Dies erklärt sich dadurch, dass Protonen beim Durchgang durch den Hohlraum ihre Energie verlieren und schwächer werden.

Es besteht jedoch die Möglichkeit, dass die Lage der Superhohlräume relativ nah an der Lage der kalten Stellen ein einfacher Zufall ist. Wissenschaftler müssen zu diesem Thema noch viel erforschen und letztendlich herausfinden, ob die Hohlräume die Ursache für die mysteriösen kalten Stellen sind oder ob ihre Quelle etwas anderes ist.

Superblob

Im Jahr 2006 erhielt die Entdeckung einer mysteriösen kosmischen „Blase“ (oder Klecks, wie Wissenschaftler sie normalerweise nennen) den Titel des größten Objekts im Universum. Allerdings behielt er diesen Titel nicht lange. Diese Blase mit einem Durchmesser von 200 Millionen Lichtjahren ist eine riesige Ansammlung von Gas, Staub und Galaxien. Mit einigen Einschränkungen sieht dieses Objekt wie eine riesige grüne Qualle aus. Das Objekt wurde von japanischen Astronomen entdeckt, als sie eine der Regionen des Weltraums untersuchten, die für das Vorhandensein einer riesigen Menge kosmischen Gases bekannt sind. Dank der Verwendung eines speziellen Teleskopfilters konnte der Klecks gefunden werden, der unerwartet auf das Vorhandensein dieser Blase hinwies.

Jeder der drei „Tentakel“ dieser Blase enthält Galaxien, die viermal dichter zusammengepackt sind, als es im Universum normal ist. Die Galaxienhaufen und Gasbälle in dieser Blase werden Liman-Alpha-Blasen genannt. Es wird angenommen, dass diese Objekte etwa zwei Milliarden Jahre nach dem Urknall entstanden sind und wahre Relikte des alten Universums sind. Wissenschaftler vermuten, dass der Klumpen selbst entstand, als massereiche Sterne, die in den frühen Tagen des Kosmos existierten, plötzlich zur Supernova wurden und ein gigantisches Gasvolumen freisetzten. Das Objekt ist so massiv, dass Wissenschaftler glauben, es sei im Großen und Ganzen eines der ersten kosmischen Objekte, die sich im Universum gebildet haben. Theorien zufolge werden sich aus dem hier angesammelten Gas im Laufe der Zeit immer mehr neue Galaxien bilden.

Shapley-Superhaufen

Seit vielen Jahren gehen Wissenschaftler davon aus, dass unsere Milchstraße mit einer Geschwindigkeit von 2,2 Millionen Kilometern pro Stunde durch das Universum in Richtung des Sternbildes Centaurus gezogen wird. Astronomen vermuten, dass der Grund dafür der Große Attraktor ist, ein Objekt mit einer solchen Gravitationskraft, dass es ausreicht, ganze Galaxien anzuziehen. Allerdings konnten Wissenschaftler lange Zeit nicht herausfinden, um welche Art von Objekt es sich handelte, da sich dieses Objekt außerhalb der sogenannten „Zone of Avoidance“ (ZOA), einer Himmelsregion nahe der Ebene der Milchstraße, befindet. wo die Lichtabsorption durch interstellaren Staub so groß ist, dass man nicht sehen kann, was sich dahinter verbirgt.

Doch im Laufe der Zeit kam die Röntgenastronomie zu Hilfe, die sich so weit entwickelte, dass es möglich wurde, über die ZOA-Region hinauszuschauen und herauszufinden, was die Ursache für einen so starken Gravitationspool war. Alles, was Wissenschaftler sahen, stellte sich als gewöhnlicher Galaxienhaufen heraus, was die Wissenschaftler noch mehr verblüffte. Diese Galaxien könnten nicht der Große Attraktor sein und über genügend Schwerkraft verfügen, um unsere Milchstraße anzuziehen. Dieser Wert beträgt nur 44 Prozent des Bedarfs. Als Wissenschaftler jedoch beschlossen, tiefer in den Weltraum zu blicken, entdeckten sie bald, dass der „große kosmische Magnet“ ein viel größeres Objekt war als bisher angenommen. Dieses Objekt ist der Shapley-Superhaufen.

Der Shapley-Superhaufen, ein supermassereicher Galaxienhaufen, befindet sich hinter dem Großen Attraktor. Es ist so riesig und hat eine so starke Anziehungskraft, dass es sowohl den Attraktor selbst als auch unsere eigene Galaxie anzieht. Der Superhaufen besteht aus mehr als 8.000 Galaxien mit einer Masse von mehr als 10 Millionen Sonnen. Jede Galaxie in unserer Region des Weltraums wird derzeit von diesem Superhaufen angezogen.

Chinesische Mauer CfA2

Wie die meisten Objekte auf dieser Liste trug auch die Chinesische Mauer (auch bekannt als CfA2-Chinesische Mauer) einst den Titel des größten bekannten Weltraumobjekts im Universum. Es wurde von den amerikanischen Astrophysikern Margaret Joan Geller und John Peter Huchra entdeckt, als sie für das Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics den Rotverschiebungseffekt untersuchten. Laut Wissenschaftlern beträgt seine Länge 500 Millionen Lichtjahre und seine Breite 16 Millionen Lichtjahre. In seiner Form ähnelt es der Chinesischen Mauer. Daher der Spitzname, den er erhielt.

Die genauen Ausmaße der Chinesischen Mauer sind für Wissenschaftler immer noch ein Rätsel. Es könnte viel größer sein als gedacht und 750 Millionen Lichtjahre umfassen. Das Problem bei der Bestimmung der genauen Abmessungen liegt in der Lage. Wie beim Shapley Supercluster ist die Chinesische Mauer teilweise von einer „Umgehungszone“ verdeckt.

Im Allgemeinen erlaubt uns diese „Zone der Vermeidung“ nicht, etwa 20 Prozent des beobachtbaren (mit der aktuellen Technologie erreichbaren) Universums zu sehen, da die dichten Ansammlungen von Gas und Staub im Inneren der Milchstraße (sowie die hohe Konzentration von Sterne) verzerren die optischen Wellenlängen stark. Um durch die Ausweichzone zu schauen, müssen Astronomen andere Wellentypen wie Infrarot nutzen, die es ihnen ermöglichen, weitere 10 Prozent der Ausweichzone zu durchdringen. Was Infrarotwellen nicht durchdringen können, können Radiowellen sowie Wellen im nahen Infrarotbereich und Röntgenstrahlen durchdringen. Für Wissenschaftler ist es jedoch etwas frustrierend, dass sie praktisch nicht in der Lage sind, einen so großen Bereich des Weltraums zu sehen. Die „Zone der Vermeidung“ könnte Informationen enthalten, die Lücken in unserem Wissen über den Weltraum schließen könnten.

Laniakea-Superhaufen

Galaxien sind normalerweise in Gruppen zusammengefasst. Diese Gruppen werden Cluster genannt. Regionen im Weltraum, in denen diese Cluster dichter untereinander liegen, werden Supercluster genannt. Früher kartierten Astronomen diese Objekte, indem sie ihren physischen Standort im Universum bestimmten, doch kürzlich wurde eine neue Methode zur Kartierung des lokalen Raums erfunden, die Licht auf Daten wirft, die der Astronomie bisher unbekannt waren.

Das neue Prinzip der Kartierung des lokalen Raums und der darin befindlichen Galaxien basiert nicht so sehr auf der Berechnung des physischen Standorts eines Objekts, sondern auf der Messung des von ihm ausgeübten Gravitationseinflusses. Dank der neuen Methode wird der Standort von Galaxien bestimmt und darauf basierend eine Karte der Schwerkraftverteilung im Universum erstellt. Im Vergleich zu den alten ist die neue Methode fortschrittlicher, da sie es Astronomen nicht nur ermöglicht, neue Objekte im Universum, die wir sehen, zu markieren, sondern auch neue Objekte an Orten zu finden, an denen sie zuvor nicht suchen konnten. Da die Methode auf der Messung des Einflusses bestimmter Galaxien und nicht auf der Beobachtung dieser Galaxien basiert, können wir dank ihr sogar Objekte finden, die wir nicht direkt sehen können.

Erste Ergebnisse der Untersuchung unserer lokalen Galaxien mit einer neuen Forschungsmethode liegen bereits vor. Wissenschaftler stellen anhand der Grenzen des Gravitationsflusses einen neuen Superhaufen fest. Die Bedeutung dieser Forschung besteht darin, dass sie es uns ermöglicht, besser zu verstehen, wo unser Platz im Universum ist. Früher ging man davon aus, dass sich die Milchstraße im Inneren des Virgo-Superhaufens befindet, doch eine neue Forschungsmethode zeigt, dass diese Region nur ein Arm des noch größeren Laniakea-Superhaufens ist – eines der größten Objekte im Universum. Es erstreckt sich über 520 Millionen Lichtjahre und irgendwo darin befinden wir uns.

Große Mauer von Sloan

Die Sloan Great Wall wurde erstmals 2003 im Rahmen des Sloan Digital Sky Survey entdeckt, einer wissenschaftlichen Kartierung von Hunderten Millionen Galaxien, um die Anwesenheit der größten Objekte im Universum zu bestimmen. Sloans Große Mauer ist ein riesiger galaktischer Faden, der aus mehreren Superhaufen besteht, die wie die Tentakel eines Riesenkrakens über das Universum verteilt sind. Mit einer Länge von 1,4 Milliarden Lichtjahren galt die „Mauer“ einst als das größte Objekt im Universum.

Die Great Wall of Sloan selbst ist nicht so gut erforscht wie die darin liegenden Superhaufen. Einige dieser Superhaufen sind für sich genommen interessant und verdienen besondere Erwähnung. Eine hat zum Beispiel einen Kern aus Galaxien, die von außen betrachtet wie riesige Ranken aussehen. Ein weiterer Superhaufen weist ein sehr hohes Maß an Galaxienwechselwirkung auf, von denen sich viele derzeit in einer Verschmelzungsphase befinden.

Das Vorhandensein der „Mauer“ und anderer größerer Objekte wirft neue Fragen zu den Geheimnissen des Universums auf. Ihre Existenz widerspricht einem kosmologischen Prinzip, das theoretisch begrenzt, wie groß Objekte im Universum sein können. Nach diesem Prinzip erlauben die Gesetze des Universums nicht die Existenz von Objekten, die größer als 1,2 Milliarden Lichtjahre sind. Objekte wie Sloans Chinesische Mauer widersprechen dieser Meinung jedoch völlig.

Huge-LQG7-Quasar-Gruppe

Quasare sind hochenergetische astronomische Objekte, die sich im Zentrum von Galaxien befinden. Es wird angenommen, dass die Zentren von Quasaren supermassereiche Schwarze Löcher sind, die umgebende Materie zu sich ziehen. Dies führt zu einer enormen Strahlung, die 1000-mal stärker ist als die aller Sterne in der Galaxie. Derzeit ist das drittgrößte Objekt im Universum die Huge-LQG-Quasargruppe, die aus 73 Quasaren besteht, die über mehr als 4 Milliarden Lichtjahre verstreut sind. Wissenschaftler glauben, dass diese riesige Gruppe von Quasaren sowie ähnliche Quasare einer der Hauptvorläufer und Quellen der größten Objekte im Universum sind, wie zum Beispiel der Großen Mauer von Sloan.

Die Huge-LQG-Quasargruppe wurde nach der Analyse derselben Daten entdeckt, die zur Entdeckung von Sloans Great Wall führten. Wissenschaftler stellten seine Anwesenheit fest, nachdem sie eine der Regionen des Weltraums mit einem speziellen Algorithmus kartiert hatten, der die Dichte von Quasaren in einem bestimmten Gebiet misst.

Es sei darauf hingewiesen, dass die bloße Existenz von Huge-LQG immer noch umstritten ist. Während einige Wissenschaftler glauben, dass diese Region des Weltraums tatsächlich eine Gruppe von Quasaren darstellt, glauben andere Wissenschaftler, dass die Quasare in dieser Region des Weltraums zufällig verteilt sind und nicht Teil einer einzigen Gruppe sind.

Riesiger Gammaring

Mit einer Ausdehnung von über 5 Milliarden Lichtjahren ist der Giant GRB Ring das zweitgrößte Objekt im Universum. Neben seiner unglaublichen Größe fällt dieses Objekt durch seine ungewöhnliche Form auf. Astronomen, die Gammastrahlenausbrüche (riesige Energieausbrüche, die durch den Tod massereicher Sterne entstehen) untersuchten, entdeckten eine Reihe von neun Ausbrüchen, deren Quellen in derselben Entfernung von der Erde lagen. Diese Ausbrüche bildeten am Himmel einen Ring mit dem 70-fachen Durchmesser des Vollmonds. Wenn man bedenkt, dass Gammastrahlenausbrüche selbst ein recht seltenes Phänomen sind, liegt die Wahrscheinlichkeit, dass sie eine ähnliche Form am Himmel bilden, bei 1 zu 20.000. Dies erlaubte Wissenschaftlern zu glauben, dass sie Zeuge eines der größten Objekte im Universum waren.

Der „Ring“ selbst ist lediglich ein Begriff, der die visuelle Darstellung dieses Phänomens beschreibt, wenn es von der Erde aus beobachtet wird. Es gibt Theorien, dass der riesige Gammastrahlenring eine Projektion der Kugel sein könnte, um die sich alle Gammastrahlenausbrüche in relativ kurzer Zeit, etwa 250 Millionen Jahren, ereigneten. Allerdings stellt sich hier die Frage, aus welcher Quelle eine solche Sphäre entstehen könnte. Eine Erklärung dreht sich um die Möglichkeit, dass sich Galaxien in Clustern um riesige Konzentrationen dunkler Materie ansammeln könnten. Dies ist jedoch nur eine Theorie. Wissenschaftler wissen immer noch nicht, wie solche Strukturen entstehen.

Große Herkulesmauer – Nördliche Krone

Auch das größte Objekt im Universum wurde von Astronomen bei der Beobachtung von Gammastrahlung entdeckt. Dieses Objekt, die Große Herkulesmauer – Corona Borealis – erstreckt sich über 10 Milliarden Lichtjahre und ist damit doppelt so groß wie der Riesige Gammastrahlenring. Da die hellsten Gammastrahlenausbrüche von größeren Sternen stammen, die sich normalerweise in Regionen des Weltraums befinden, die mehr Materie enthalten, betrachten Astronomen jeden Gammastrahlenausbruch metaphorisch als eine Nadel, die etwas Größeres sticht. Als Wissenschaftler entdeckten, dass es in einer Region des Weltraums in Richtung der Sternbilder Herkules und Corona Borealis übermäßige Gammastrahlenausbrüche gab, stellten sie fest, dass sich dort ein astronomisches Objekt befand, höchstwahrscheinlich eine dichte Ansammlung von Galaxienhaufen und anderer Materie.

Interessante Tatsache: Der Name „Great Wall Hercules – Northern Crown“ wurde von einem philippinischen Teenager erfunden, der ihn in Wikipedia niederschrieb (jeder, der es nicht weiß, kann diese elektronische Enzyklopädie bearbeiten). Kurz nach der Nachricht, dass Astronomen eine riesige Struktur am kosmischen Horizont entdeckt hatten, erschien ein entsprechender Artikel auf den Seiten von Wikipedia. Trotz der Tatsache, dass der erfundene Name dieses Objekt nicht genau beschreibt (die Wand deckt mehrere Konstellationen gleichzeitig ab und nicht nur zwei), hat sich das weltweite Internet schnell daran gewöhnt. Dies ist möglicherweise das erste Mal, dass Wikipedia einem entdeckten und wissenschaftlich interessanten Objekt einen Namen gibt.

Da auch die bloße Existenz dieser „Mauer“ dem kosmologischen Prinzip widerspricht, müssen Wissenschaftler einige ihrer Theorien über die tatsächliche Entstehung des Universums revidieren.

Kosmisches Netz

Wissenschaftler glauben, dass die Expansion des Universums nicht zufällig erfolgt. Es gibt Theorien, nach denen alle Galaxien des Weltraums in einer unglaublich großen Struktur organisiert sind, die an fadenförmige Verbindungen erinnert, die dichte Regionen miteinander verbinden. Diese Fäden sind zwischen weniger dichten Hohlräumen verstreut. Wissenschaftler nennen diese Struktur das kosmische Netz.

Laut Wissenschaftlern entstand das Netz in einem sehr frühen Stadium der Geschichte des Universums. Das frühe Stadium der Entstehung des Netzes war instabil und heterogen, was später zur Entstehung von allem beitrug, was sich heute im Universum befindet. Es wird angenommen, dass die „Fäden“ dieses Netzes eine große Rolle bei der Entwicklung des Universums spielten und diese Entwicklung beschleunigten. Galaxien, die sich innerhalb dieser Filamente befinden, weisen eine deutlich höhere Sternentstehungsrate auf. Darüber hinaus sind diese Filamente eine Art Brücke für die Gravitationswechselwirkung zwischen Galaxien. Nach ihrer Bildung in diesen Filamenten bewegen sich Galaxien in Richtung Galaxienhaufen, wo sie schließlich mit der Zeit sterben.

Erst vor kurzem haben Wissenschaftler begonnen zu verstehen, was dieses kosmische Netz tatsächlich ist. Darüber hinaus entdeckten sie seine Präsenz sogar in der Strahlung des entfernten Quasars, den sie untersuchten. Quasare gelten als die hellsten Objekte im Universum. Das Licht von einem von ihnen gelangte direkt zu einem der Glühfäden, der die darin enthaltenen Gase erhitzte und zum Leuchten brachte. Basierend auf diesen Beobachtungen zogen Wissenschaftler Fäden zwischen anderen Galaxien und schufen so ein Bild vom „Skelett des Kosmos“.

1 Lichtsekunde ≈ 300.000 km;

1 Lichtminute ≈ 18.000.000 km;

1 Lichtstunde ≈ 1.080.000.000 km;

1 Lichttag ≈ 26.000.000.000 km;

1 Lichtwoche ≈ 181.000.000.000 km;

1 Lichtmonat ≈ 790.000.000.000 km.

27. Oktober 2015, 15:38

Größter Asteroid

Der größte Planet

Der größte Planet im Universum ist TrES-4. Er wurde 2006 entdeckt und befindet sich im Sternbild Herkules. Der Planet mit der Bezeichnung TrES-4 umkreist einen Stern, der etwa 1.400 Lichtjahre vom Planeten Erde entfernt ist.

Der Planet TrES-4 selbst ist eine Kugel, die hauptsächlich aus Wasserstoff besteht. Seine Abmessungen sind 20-mal größer als die Größe der Erde. Forscher behaupten, dass der Durchmesser des entdeckten Planeten fast zweimal (genauer gesagt 1,7) größer ist als der Durchmesser von Jupiter (dies ist der größte Planet im Sonnensystem). Die Temperatur von TrES-4 beträgt etwa 1260 Grad Celsius.

Das größte Schwarze Loch

Größte Galaxie

Der größte Stern im Universum

VY Canis Majoris ist der größte bekannte Stern und einer der hellsten Sterne am Himmel. Dabei handelt es sich um einen Roten Hyperriesen, der sich im Sternbild Großer Hund befindet. Der Radius dieses Sterns ist etwa 1800-2200-mal größer als der Radius unserer Sonne, sein Durchmesser beträgt etwa 3 Milliarden Kilometer.

Riesige Wasservorkommen

Astronomen haben die größten und massereichsten Wasserreserven entdeckt, die jemals im Universum gefunden wurden. Die etwa 12 Milliarden Jahre alte Riesenwolke enthält 140 Billionen Mal mehr Wasser als alle Ozeane der Erde zusammen.

Eine Wolke aus gasförmigem Wasser umgibt ein supermassereiches Schwarzes Loch, das sich 12 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt befindet. Diese Entdeckung zeige, dass Wasser das Universum fast während seiner gesamten Existenz dominiert habe, sagten die Forscher.

Größter Galaxienhaufen

El Gordo liegt mehr als 7 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt. Was wir heute sehen, ist also nur sein Anfangsstadium. Laut Forschern, die diesen Galaxienhaufen untersucht haben, ist er der größte und heißeste und strahlt mehr Strahlung aus als jeder andere bekannte Galaxienhaufen in gleicher Entfernung oder weiter entfernt.

Die Zentralgalaxie im Zentrum von El Gordo ist unglaublich hell und hat einen ungewöhnlich blauen Schimmer. Die Autoren der Studie vermuten, dass diese extreme Galaxie das Ergebnis einer Kollision und Verschmelzung zweier Galaxien ist.

Mithilfe des Spitzer-Weltraumteleskops und optischer Bilder schätzen Wissenschaftler, dass 1 Prozent der Gesamtmasse des Clusters aus Sternen besteht und der Rest aus heißem Gas besteht, das den Raum zwischen den Sternen füllt. Dieses Verhältnis von Sternen zu Gas ähnelt dem in anderen massereichen Sternhaufen.

Supervoid

Superblob

Shapley-Superhaufen

Als Wissenschaftler beschlossen, tiefer in den Weltraum zu blicken, entdeckten sie bald, dass der „große kosmische Magnet“ ein viel größeres Objekt war als bisher angenommen. Dieses Objekt ist der Shapley-Superhaufen.

Der Shapley-Superhaufen ist ein supermassereicher Galaxienhaufen. Sie ist so riesig und hat eine so starke Anziehungskraft wie unsere eigene Galaxie. Der Superhaufen besteht aus mehr als 8.000 Galaxien mit einer Masse von mehr als 10 Millionen Sonnen. Jede Galaxie in unserer Region des Weltraums wird derzeit von diesem Superhaufen angezogen.

Laniakea-Superhaufen

Große Mauer von Sloan

Huge-LQG7-Quasar-Gruppe

Riesiger Gammaring

Große Herkulesmauer – Nördliche Krone

Kosmisches Netz