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02.07.08 · 14:20 Uhr

CSI: Cosmic Scene Investigator

Kategorie: Kosmologie·Naturwissenschaften

Mit den Ursprüngen des Universums und dessen heute noch beobachtbaren Spuren beschäftigte sich der Vortrag von Physik Nobelpreisträger George Smoot. "CSI: Cosmic Scene Investigator. The of the Univeres - Relics of Creation" war der vielversprechende Titel. Smoot began mit einer einfachen Frage:

"Warum gibt es so viele Galaxien?".

Von denen gibt es im Universum ja immerhin einige hundert Milliarden. Wo kommen die alle her - und wie sind sie alle entstanden? Zur Beantwortung dieser Frage musste Smoot ein bisschen weiter ausholen.

In der Astronomie hat man ja das Glück, nicht nur sehr weit entfernte Dinge sehen zu können - sondern auch Objekte, die sehr weit in der Vergangenheit liegen! Je weiter weg sich ein Himmelskörper befindet, desto länger braucht auch das Licht zu uns. Sehen wir den Andromedanebel, dann braucht das Licht von dort etwa 2.5 Millionen Jahre, bis es bei uns ist. Wir sehen Andromeda also so, wie sie vor 2.5 Millionen Jahren ausgesehen hat.
Dieser Effekt erlaubt es den Wissenschaftlern, weit in die Vergangenheit unseres Universums zu blicken. Allerdings kommt hier noch ein weiterer Faktor ins Spiel: das Universum hat sich seit seiner Entstehung ausgedehnt - und die Wellenlänge der Strahlung, die von einer bewegten Quelle ausgesandt wird,ändert sich ("Doppler-Effekt"). Manchmal verschiebt sie sich so weit, dass wir das Licht gar nicht mehr sehen können. Die sogenannte "Hintergrundstrahlung" - also die Strahlung, die ein Überbleibsel des Urknalls ist - ist so weit verschoben, dass man im Mikrowellenbereich suchen muss, um sie noch beobachten zu können.

Diese Hintergrundstrahlung wurde sehr erfolgreich zuerst vom COBE-Satelliten beobachtet; danach noch genauer von WMAP. Mit WMAP war es möglich, die winzig kleinen Unregelmäßigkeiten in dieser Hintergrundstrahlung zu detektieren. Wenn beim Urknall alles schön "ordentlich" und symmetrisch abgelaufen wäre, dann wäre auch die Hintergrundstrahlung überall gleich. WMAP hat aber etwas anderes beobachtet:

Bild: NASA/WMAP Science Team

Man erkennt hier deutlich jede Menge Unregelmäßigkeiten in der Intensität der Hintergrundstrahlung (angezeigt durch die verschiedenen Farben). Und genau diese Unregelmäßigkeiten sind auch der Grund für die hohe Anzahl der Galaxien und deren Verteilung.

Den ganz zu Begin unseres Universums, als es noch unvorstellbar klein war, beeinflussten Quantenfluktuationen seine Struktur. Der "leere Raum" ist nämlich genaugenommen gar nicht leer - er ist ständig in Bewegung und auf Quantenebene werden immer wieder neue Teilchen erzeugt und sofort wieder vernichtet. Dieser wilde, unregelmäßige Zustand der ganz zu Beginn herrschte, wurde im Laufe der Entwicklung des Universums quasi "aufgeblasen", solange, bis sich daraus die heutigen großen, kosmologischen Strukturen gebildet habe.

Unsere Milchstrasse ist also das Resultat einer unvorstellbar kleinen Quantenfluktuation in der Anfangszeit des Universums. Und das es von dieses Fluktuationen einige hundert Milliarden auf engstem Raum geben kann, ist unser heutiges Universum auch von einer entsprechenden Anzahl von Galaxien bevölkert!

Hier kann man sich übrigens die Vorträge nochmal online ansehen

 

Autor: Florian Freistetter· 0 Kommentare· Permalink· Trackback-URL

Tags: Astronomie· George Smoot· Kosmologie· Urknall