Kosmisches Filament

Wenn man im größten denkbaren Maßstab auf das Universum blickt, ist die Materie nicht gleichmäßig verteilt, sondern in einer netzartigen Struktur angeordnet. Galaxien hängen wie Tautropfen an einem riesigen, dreidimensionalen Spinnennetz. Die langen, fadenförmigen Stränge dieses Netzes heißen kosmische Filamente. Zwischen ihnen liegen die gewaltigen, fast leeren Voids, und dort, wo mehrere Filamente zusammentreffen, ballen sich die größten Galaxienhaufen und Superhaufen. Diese Gesamtstruktur nennt man das kosmische Netz, und die Filamente sind seine tragenden Stränge.

Kosmische Filamente gehören zu den größten bekannten Strukturen überhaupt. Sie erstrecken sich typischerweise über Dutzende von Megaparsec, was Hunderten von Millionen Lichtjahren entspricht. Die größten bekannten Vertreter sind noch gewaltiger: Die Struktur mit dem Namen Quipu reicht über Hunderte von Megaparsec und zählt zu den ausgedehntesten Gebilden, die Astronomen je kartiert haben. Solche Dimensionen sprengen jede Anschauung, denn ein einzelnes Filament kann mehr Galaxien enthalten, als ein Mensch in seinem Leben jemals einzeln benennen könnte.

Das Rückgrat dieser Fäden besteht jedoch nicht aus den leuchtenden Galaxien selbst, sondern aus dunkler Materie. Nach den gängigen Modellen entstand das kosmische Netz aus winzigen Dichteschwankungen im frühen Universum, kurz nach dem Urknall. Über fast vierzehn Milliarden Jahre verstärkte die Schwerkraft diese Schwankungen: Dunkle Materie zog sich zu Filamenten zusammen, und entlang dieser unsichtbaren Gerüste sammelte sich das normale Gas, aus dem schließlich Sterne und Galaxien entstanden. Die leuchtenden Galaxien sind also nur die sichtbare Spitze eines weit größeren, dunklen Gerüsts.

Lange waren die Filamente vor allem aus Computersimulationen bekannt. Erst in den vergangenen Jahren gelang es Astronomen, die schwach glühenden Gasfäden und sogar die dunkle Materie entlang des Netzes direkt nachzuweisen, etwa durch ihre gravitative Wirkung auf das Licht dahinter liegender Objekte. Diese Beobachtungen bestätigen die Vorhersagen der Kosmologie auf eindrucksvolle Weise und helfen zugleich, das Rätsel der dunklen Materie weiter einzukreisen, jenes unsichtbaren Stoffs, der den Großteil der Masse im Universum ausmacht.

Für die Science-Fiction sind kosmische Filamente eine Einladung zum ganz großen Maßstab. In der Hard-SF von Autoren wie Stephen Baxter, dessen Xeelee-Zyklus mit Strukturen von galaktischer und intergalaktischer Größe spielt, oder in Werken über Zivilisationen vom Typ III auf der kardaschowschen Skala dienen die Filamente als ultimative Bühne. Wer sich Wesen vorstellt, die ganze Galaxienhaufen umgestalten, denkt automatisch in den Kategorien des kosmischen Netzes. Die Filamente erinnern daran, dass selbst eine ganze Galaxie im Vergleich zum Universum nur ein winziger Knoten in einem unfassbar großen Geflecht ist.