Was ist ein Kosmisches Netz?
Auf den größten Skalen gibt es ein Muster. Galaxien sind nicht gleichmäßig durch den Raum gestreut — sie liegen entlang von Filamenten und Blättern, die sich in dichten Knoten treffen und Voids von Hunderten Millionen Lichtjahren umschließen, die nahezu leer sind. Das ist das kosmische Netz, und es ist die größte Struktur, die existiert.
Es wuchs aus fast nichts. Das frühe Universum war bis auf etwa ein Hunderttausendstel glatt, und der kosmische Mikrowellenhintergrund ist genau die Fotografie dieser Glätte. Doch die Schwerkraft ist in Richtung Verklumpung instabil: Regionen, die um einen Bruchteil dichter sind als der Durchschnitt, ziehen mehr Materie an, was sie noch dichter macht. In 13,8 Milliarden Jahren wurden aus diesen unmerklichen Kräuselungen alles. Auch der Kollaps läuft nicht in allen drei Dimensionen gleich ab — eine Region kollabiert zuerst entlang einer Achse zu einem Blatt, dann entlang einer zweiten zu einem Filament, dann zu einem Knoten —, weshalb das Netz die Form hat, die es hat, statt eine Streuung von Klecksen zu sein.
Das meiste, was das Muster zeichnet, ist unsichtbar. Dunkle Materie wiegt etwa fünfmal so viel wie gewöhnliche Materie und hat die gravitative Arbeit geleistet; Galaxien entstanden dort, wo ihre Filamente am dichtesten waren, sodass der leuchtende Teil des Netzes nur ein dünner Anzeiger ist, der ein Gerüst schmückt, das selbst nichts abstrahlt. Zwischen den Galaxien liegt zudem Gas — das warm-heiße intergalaktische Medium —, das einen großen Anteil aller gewöhnlichen Atome des Universums enthält und gerade wegen seiner Dünne extrem schwer nachzuweisen war.
Es zu kartieren kostete Jahrzehnte geduldiger Arbeit. Die Entfernung jeder Galaxie muss einzeln über ihre Rotverschiebung bestimmt werden, und Durchmusterungen wie der Sloan Digital Sky Survey haben das inzwischen für Millionen getan und aus einem flachen Bild des Himmels eine dreidimensionale Karte gemacht. Was diese Karten zeigen, deckt sich im Detail mit dem, was Simulationen eines überwiegend aus kalter Dunkler Materie bestehenden Universums vorhersagen — einer der stärksten Belege dafür, dass das Standardmodell der Kosmologie stimmt.