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[[Datei:Structure of the Universe.jpg|mini|Struktur des Universums]]

Als '''Filamente''' (von {{laS|''filum''}} „Faden“) werden in der [[Kosmologie]] fadenförmige Verbindungen aus sichtbarer und [[Dunkle Materie|dunkler]] Materie zwischen größeren [[Galaxienhaufen]] und [[Superhaufen]] mit einer noch höheren lokalen Galaxiendichte bezeichnet. Das Universum ähnelt demnach auf den größten bekannten Skalen einer Art [[Wabenstruktur]] oder kosmischem Netz. Dieses Netz wird gebildet aus den Filamenten als den größten bekannten Strukturen des Kosmos überhaupt. Die Bereiche, die das Netz umrankt, nennt man '''Voids''' ([[englische Sprache|englisch]] für „Leerräume“). Die Voids enthalten im Verhältnis zu ihrem Volumen nur sehr wenige Galaxien.

== Vorkommen ==
[[Datei:Nearsc.gif|mini|upright=1.66|Die nähere Umgebung des – die Milchstraße beherbergenden – [[Virgo-Superhaufen]]s; man sieht etliche Voids zwischen Filamenten und Superhaufen]]
[[Datei:Superclusters atlasoftheuniverse.gif|mini|upright=1.66|Das Universum in einer Ausbreitung von einer Milliarde Lichtjahren (307 [[Parsec|Mpc]]) um die Erde herum mit lokalen [[Superhaufen]] und Voids]]
Jede Theorie zum Ursprung dieser Strukturen auf allergrößten Skalen muss die Entstehung und die Anordnung dieser Voids erklären, die mit Ausdehnungen von ungefähr 100 Mpc (Mega[[parsec]]) – das entspricht 326 Millionen Lichtjahren – auftreten.

Wenn man die typische Eigengeschwindigkeit einer [[Galaxie]] bei etwa 600 km/s (= 0,002 [[Lichtgeschwindigkeit|c]]) ansetzt, würde es 163 Milliarden Jahre dauern, bis eine Galaxie einen solchen Hohlraum komplett durchquert hätte, was dem Zwölffachen des Alters des [[Universum (Astronomie)|Universums]] von 13,8 Milliarden Jahren<ref name="planck_overview2">{{Internetquelle
|titel = Planck 2013 Results Papers
|url = http://www.sciops.esa.int/index.php?project=PLANCK&page=Planck_Published_Papers
|hrsg = [[European Space Agency]]
|zugriff = 2013-12-27
|offline = ja
|archiv-url = https://web.archive.org/web/20130323234553/http://www.sciops.esa.int/index.php?project=PLANCK&page=Planck_Published_Papers
}}</ref> entspräche. Folglich ist es extrem unwahrscheinlich, dass die Voids durch auswärts gerichtete Eigenbewegungen der Galaxien entstanden sind. Vielmehr müssen sich die Galaxien relativ zu den Voids ungefähr da gebildet haben, wo sie derzeit sind, und die Voids reflektieren die Verteilung der Galaxien zum Zeitpunkt ihrer Entstehung.

Da [[baryon]]ische (mit Strahlung wechselwirkende „normale“) [[Materie (Physik)|Materie]] im frühen Universum viel zu homogen war, um gravitativ solche Strukturen zu bilden, dürfte die derzeit völlig exotisch erscheinende [[dunkle Materie]], die nur durch ihre gravitative Wirkung auf die Galaxienbewegungen erkenntlich ist, strukturbildend gewirkt haben.

Die [[Milchstraße]]ngalaxie, die etwa 2,5 Millionen Lichtjahre entfernte [[Andromedanebel|Andromedagalaxie]], die anderen Mitglieder der [[Lokale Gruppe|Lokalen Gruppe]] und nahegelegene [[Galaxienhaufen|Galaxiengruppen]] bilden mit dem Zentrum des [[Virgo-Galaxienhaufen]]s in 65 Millionen Lichtjahren, dem Zentrum des [[Coma-Haufen]]s ([[George Ogden Abell|Abell]] 1656) und des [[Leo-Galaxienhaufen]]s (Abell 1367) in etwa 300–450 Millionen Lichtjahren Distanz ein riesiges Filament.

Diese spinnwebartige Struktur bewegt sich zur [[Winkelmaß (Sternbild)|Norma]], südlich des [[Skorpion (Sternbild)|Skorpions]], in Richtung des [[Großer Attraktor|Großen Attraktors]] und des dahinter gelegenen [[Shapley-Superhaufen]]s.

Den bisher einzigen direkt sichtbaren Hinweis für Filamente lieferte eine Gaswolke um den [[Quasar]] [[UM287]], die mindestens 2 Millionen Lichtjahre groß ist.<ref>{{Internetquelle
| autor=
| hrsg=Zeit Online GmbH
| url=https://www.zeit.de/wissen/2014-01/gaswolke-weltall-quasar#player0
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| titel=Astronomen entdecken bislang größte kosmische Gaswolke
| titelerg=Sie hat Ausmaße von zwei Millionen Lichtjahren, dennoch konnten Forscher sie nur mit Glück sehen: Die Gaswolke wird von einer Art natürlichen Scheinwerfers beleuchtet.
| werk=Zeit Online
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}}</ref><ref>{{Internetquelle
| autor= Tim Stephens
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| titel=Distant quasar illuminates a filament of the cosmic web
| titelerg=Astronomers capture first image of diffuse gas within the network of filaments connecting galaxies in a cosmic web
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Veröffentlichungen aus dem Jahr 2021 legen nahe, dass die Filamente rotieren.<ref>{{Internetquelle
| autor=
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| titelerg=Ströme aus Galaxien drehen sich auf Skalen von Hunderten von Millionen Lichtjahren.
| werk=Das Physikportal
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| datum=17.06.2021
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Die bisher direkt beobachteten Voids haben meist einen Durchmesser im Bereich von 100 Millionen [[Lichtjahr]]en. Der bislang größte Void, der 2007 entdeckt wurde, ist der [[Eridanus Supervoid]]. Er hat mit einem Durchmesser von etwa einer Milliarde Lichtjahren etwa das tausendfache Volumen der üblichen Voids.

== Abstoßende Wirkung von Voids ==
In einem Weltall mit homogen verteilter Masse würden sich die [[Gravitation]]skräfte auf einen Ort gegenseitig aufheben und [[Kräftegleichgewicht|keine]] resultierende [[Eigenbewegung (Astronomie)|Beschleunigungskomponente]] auf ihn ergeben. Im realen Universum gibt es jedoch Regionen mit über- und unterdurchschnittlicher Materiekonzentration, nämlich Galaxienhaufen und Voids. Während von Galaxienhaufen eine anziehende Kraft in Richtung dieser Materie ausgeht, sorgen Bereiche mit zum Durchschnitt fehlender Masse für mangelnde Anziehung in Richtung des Voids und damit für eine resultierende [[Kräftesystem|Kraftwirkung]] in die Gegenrichtung.

Für die Erklärung des Geschwindigkeitsvektors unserer lokalen Galaxiengruppe ist demnach neben der Anziehung durch den [[Großer Attraktor|Großen Attraktor]] bzw. des [[Shapley-Superhaufen]]s auch die (scheinbar) abstoßende Wirkung eines Voids in der ungefähren Gegenrichtung zu berücksichtigen. Nach neueren Berechnungen ist der Einfluss dieser Abstoßung sogar größer als die Anziehungseffekte der Galaxienhaufen, da dieser Bewegungsvektor exakt vom Void weg, aber nur ungefähr in Richtung der Massekonzentrationen zeigt.<ref name="pro_physik">{{Internetquelle
|titel=Void schubst Milchstraße
|url=https://www.pro-physik.de/nachrichten/void-schubst-milchstrasse
|autor=Dirk Eidemüller
|datum=2017-02-01
|zugriff=2017-02-06}}</ref>

== Siehe auch ==
* [[Bootes Void]]
* [[Laniakea]]

== Weblinks ==
* [https://www.spektrum.de/news/rotationsachsen-von-galaxien-sind-ausgerichtet/1319205 Rotationsachsen von Galaxien sind ausgerichtet] (spektrum.de)
* {{Alpha Centauri|148}}
* [https://cosmicweb.uchicago.edu/filaments.html Visualisierung der Filamentstruktur des Universums]
* {{Internetquelle|autor=Chris Tomas|titel=Voids – Die dunklen Blasen im Weltall|url=http://wissen.de.msn.com/weltraum/weltraum.aspx?cp-documentid=161354809|werk=Welt der Wunder|datum=15. April 2010|zugriff=26. April 2010}}
* astronews.com: [https://www.astronews.com/news/artikel/2016/08/1608-014.shtml Lehren aus dem Nichts] 17. August 2016

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Navigationsleiste Struktur Universum}}

{{Normdaten|TYP=s|GND=4348297-1}}

[[Kategorie:Kosmologie (Physik)]]
[[Kategorie:Galaxienhaufen]]
[[Kategorie:Intergalaktische Materie]]

Filament (Kosmos) - Versionsgeschichte

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