Überblick

Um den hierarchischen Aufbau unseres Universums zu skizzieren, werden auf dieser Karte fünf Umgebungen gezeigt, die dann jeweils in die nächstgrößere Einheit eingebettet werden, was durch einen „Verkleinerungskegel“ angedeutet wird.

Aufbau des Universums

Das oberste Teilbild a) zeigt erneut das System Erde–Mond, das nächste Teilbild seine Position im inneren Sonnensystem b).

Das Sonnensystem wird in der folgenden Abbildung c) seinerseits in der Milchstraße positioniert; hier sind die allernächsten Nachbargalaxien bereits zu erkennen. Galaxien (Milchstraßensysteme) bilden Haufen mit mehr oder weniger vielen Mitgliedern.

Derjenige Haufen, dem die Milchstraße angehört, ist die „lokale Gruppe“, gezeigt in Teilbild d). Mit rund 50 Mitgliedern ist dieser Haufen relativ klein. Auffällig ist hier die Gruppierung vieler Zwerggalaxien, die vermutlich die größte Anzahl von Galaxien im Universum ausmachen, um die beiden großen Spiralgalaxien Milchstraße und Andromeda-Nebel (M31).

Das letzte Teilbild e) ist eine stark verdichtete, ebene Projektion des uns benachbarten Teils des Universums – jeder kleine Punkt ist hier eine Galaxie. Galaxienhaufen wiederum bilden als größte Struktureinheit im Universum Superhaufen, die nun aber nicht als „Klumpen“, sondern vielmehr in einer fadenförmigen Struktur ausgebildet sind. Die lokale Gruppe gehört zum Virgo-Superhaufen, der im Zentrum von Teilbild e) zu erkennen ist.

Materienbilanz des Universums

Bei den hier gezeigten Objekten und Strukturen handelt es sich stets um „normale“ Materie, bestehend aus den bekannten Elementarteilchen Protonen, Neutronen, Elektronen, die allerdings im Universum nur ein Sechstel der vorhandenen Materie ausmacht. Der große Rest verbirgt sich als „dunkle Materie“, die sich nur durch ihre Gravitationswirkung bemerkbar macht und aus noch unbekannten exotischen Teilchen besteht. Diese dürfen keine elektrische Ladung besitzen, sonst würden sie sich durch elektromagnetische Strahlung wie z. B. Licht oder Radiostrahlung „verraten“, d.h. beobachtbar sein. Derzeit hat die Wissenschaft (Astrophysik) nicht die geringste Ahnung, um was es sich dabei handeln könnte.

Aber auch dies reicht zur Erklärung des im Universum enthaltenen Energiebetrags insgesamt nur zu etwa 30 Prozent aus. Über die restlichen ca. 70 Prozent des Energieinhalts des Universums, „dunkle Energie“ genannt, ist bislang rein gar nichts bekannt, deshalb wird gegenwärtig sehr intensiv zu diesen Fragen geforscht.