Kosmischer "Monsterhaufen" verrät Dunkle Energie

Mit Hilfe des Röntgensatelliten XMM-Newton haben Astronomen ein echtes Schwergewicht unter den Galaxienhaufen aufgespürt. Der „Monsterhaufen“ mit dem Namen 2XMM J083026+524133 liegt 7,7 Milliarden Lichtjahre entfernt und ist der massereichste jemals im fernen Universum entdeckte. Er ist sogar so groß, dass es in dieser Entfernung nur noch sehr wenige seiner Arte geben dürfte.

Galaxienhaufen sind die größten Strukturen im Universum, die durch ihre eigene Schwerkraft zusammengehalten werden. Sie bestehen aus einer Vielzahl einzelner Galaxien. Man nimmt an, dass sich diese Strukturen aus kleinsten Materiedichteschwankungen im Laufe langer Zeiträume entwickelt haben. Eines der wichtigen Forschungsthemen der modernen Astrophysik geht der Frage nach, wann und wie sich derlei große und massereiche Strukturen gebildet haben.

Verräterische Röntgenstrahlung

Seit dem Jahr 1999 umkreist der ESA-Satellit XMM-Newton die Erde und hat seitdem mehr als 5.000 einzelne Beobachtungen von speziell ausgewählten Himmelsregionen durchgeführt. Alle in den ersten sieben Jahren der Mission gefundenen Röntgenquellen sind heute im "2XMM Katalog" erfasst. Georg Lamer und seine Kollegen vom Astrophysikalischen Institut Potsdam durchforschten nun diesen 19.000 Objekte umfassenden Katalog gezielt nach diffus leuchtenden Röntgenquellen. Denn die massive Ansammlung von Galaxien verrät sich im Röntgenlicht durch fast 100 Millionen Grad heißes Gas, das zwischen den einzelnen Mitgliedsgalaxien des Haufens verteilt ist.

Lamer verglich die Positionen am Himmel der so ausgewählten Kandidaten anschließend mit den besten zur Verfügung stehenden Himmelsdurchmusterungen im sichtbaren Licht. Überall dort, wo kein optisches Gegenstück zur Röntgenquelle vorhanden war, beantragte das Forscherteam neue Beobachtungen. Mit dem Large Binocular Telescope (LBT) in Arizona, dem gerade erst in Betrieb gegangenen, größten optischen Teleskop der Welt, wurden schließlich auch die extrem schwachen Galaxien von 2XMM J083026+524133 sichtbar.

Der rekordverdächtige Galaxienhaufen enthält mehr als die tausendfache Masse unserer eigenen Galaxie, der Milchstraße. Er liegt in 7,7 Milliarden Jahren Entfernung und ermöglicht damit den Forschern einen Blick in die Vergangenheit des Universums. „Da Galaxienhaufen kontinuierlich wachsen, waren Objekte dieser Leuchtkraft und Masse im frühen Universum wesentlich seltener als heute“, erklärt Lamer. „Wir haben tatsächlich die Stecknadel im Heuhaufen gefunden."

Beleg für Dunkle Energie?

Der Fund hat jedoch noch eine weitere Bedeutung, denn seine bloße Präsenz bestätigt nach Ansicht der Forscher bereits die Existenz der rätselhaften „dunklen Energie“ im Kosmos. Kosmologische Modelle postulieren, dass es eine solche Energieform geben muss, die die Ausdehnung des Universums antreibt und beschleunigt. Ihre Gegenwart hemmt, so besagen es die Berechnungen, heutzutage die Entstehung von Riesen-Galaxienhaufen. Damals vor sieben Milliarden Jahren jedoch, das zeigt die aktuelle Entdeckung, war die Bildung von so massereichen Haufen offenbar noch möglich