Galaxienhaufen, Galaxien und Gas

Zusammenfassung

Wir haben in Kap. 7 gesehen, dass die Anzahldichte massereicher Objekte im Universum zutreffend vorhergesagt werden kann. Ein wesentliches Ergebnis dieser Überlegungen war, dass deren Massenfunktion oberhalb einer charakteristischen Massenskala exponentiell abfallen muss und dass sich diese Skala mit fortschreitender Zeit zu immer größeren Werten verschiebt. Deswegen sollte die Population der massereichsten kosmischen Objekte eine schnelle Entwicklung durchlaufen.

Dadurch werden die Galaxienhaufen als massereichste kosmische Objekte zu einer Art kosmologischer Leitfossilien. Durch ihre große Masse sind sie im exponentiell abfallenden Teil der Massenfunktion angesiedelt, sodass ihre Population auf exponentiell empfindliche Weise von kosmologischen Parametern und von der Dynamik der kosmischen Strukturbildung abhängt. Wenn es gelingt, die Population der Galaxienhaufen so genau wie möglich zu erfassen, können aus der Populationsstatistik wichtige kosmologische Schlussfolgerungen gezogen werden. Mit anderen Worten: Wenn Galaxienhaufen nicht nur verlässlich entdeckt und genau gezählt, sondern auch hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften zuverlässig charakterisiert werden können, sollten sie eine kosmologisch entscheidend wichtige Objektklasse bilden.

In diesem Kapitel besprechen wir zunächst die beobachtbaren Eigenschaften der Galaxienhaufen und deren Zusammenhang mit der Kosmologie. Am Ende des Kapitels kommen wir auf die physikalischen Eigenschaften der Galaxien selbst zurück und fassen kurz zusammen, was durch Beobachtungen interstellarer Gaswolken aus kosmologischer Sicht gewonnen werden kann.