E1 Beobachtbares Universum

Thema

Die zentrale Figur dieses Modells ist das beobachtbare Universum, jener Raumbereich, dessen Photonen seit dem Urknall Zeit hatten, uns zu erreichen.

Der Radius dieses beobachtbaren Universums, gemessen als Teilchenabstand, ist um ein Vielfaches größer als seine Hubble-Distanz – die Distanz, die sich durch Multiplikation des Alters des Universums mit der Lichtgeschwindigkeit ergibt. Der enorme Unterschied zwischen diesen beiden Distanzen erklärt sich dadurch, dass sich der Raum selbst während des Weges der Photonen zu uns weiter ausgedehnt hat: zwei Distanzbegriffe, die nur dann übereinstimmen würden, wenn sich das Universum überhaupt nicht ausdehnen würde.

Die Standardmetrik der Kosmologie beschreibt diese Raumzeit als homogen und isotrop auf großen Skalen, mit einem einzigen Skalenfaktor, der die gesamte Expansion des Universums beschreibt.

Die großräumige Struktur des beobachtbaren Universums – seine kosmischen Filamente, seine Supercluster, seine Leerräume – wird mithilfe der Zwei-Punkt-Korrelationsfunktion quantifiziert. Diese misst, wie viele zusätzliche Galaxienpaare bei jedem Abstand im Vergleich zu einer rein zufälligen Verteilung vorhanden sind. Kosmische Leerräume erreichen Durchmesser von mehreren hundert Megaparsec, Supercluster etwa zweihundert. Somit zeigt das beobachtbare Universum, mit dem dieses Dokument beginnt, und die großräumige Struktur am Ende, unter Berücksichtigung des Teilchenradius und des Skalenfaktors, dass derselbe expandierende Raum gleichzeitig sein Wachstum seit dem Urknall und die darin enthaltene Materiestruktur offenbart.

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