Die zehn wichtigsten Erkenntnisse der Astronomie - Teil 2

Die Vermessung der kosmischen Hintergrundstrahlung

Bislang vermaßen zwei Satelliten die kosmische Hintergrundstrahlung im All, zuerst Cobe, dessen Mission 1993 endete, dann von 2001 bis 2010 in viel höherer Auflösung WMAP. Die Strahlung gilt als ein Nachleuchten des Urknalls. Sie entstand, als sich die Materie 380 000 Jahre nach dem Weltenbeginn auf etwa 3000 Kelvin abgekühlt hatte. Nun entstanden elektrisch neutrale Atome. Jetzt konnte das Licht, das zuvor von geladenen Teilchen stets absorbiert worden war, den Raum ungehindert durchfliegen – der Kosmos wurde durchsichtig.

Durch die Expansion des Alls verschob sich die Wellenlänge des freigesetzten Lichts allmählich in den Mikrowellenbereich. Dieser Strahlung wurden Informationen von Prozessen aufgeprägt, die sich in jener frühen Phase im Universum abspielten. So gab es Dichteschwankungen, die zu Keimzellen der heutigen Galaxien wurden. Zugleich machten sich winzige Temperaturunterschiede in dem Strahlungsfeld bemerkbar.
 

Die kosmische Expansion währt ewig

Die von ihm gelieferte Karte der Hintergrundstrahlung gleicht einem bunten Flickenteppich. Aus dem Muster errechneten die Kosmologen die wichtigsten Kenngrößen des Universums. Demnach entstand es vor 13,7 Milliarden Jahren im Urknall, die ersten Sterne darin bildeten sich vor 13,5 Milliarden Jahren, und es ist „flach“. Dabei sollte der Raum durch die Schwerkraft der darin enthaltenen Massen je nach deren Konzentration positiv oder negativ gekrümmt sein. Die flache Geometrie lässt auf eine kurze Phase extremer Expansion schließen – die sogenannte kosmische Inflation –, die den Raum gleichsam glättete.

Weiter besteht das Universum zu 23 Prozent aus Dunkler Materie, zu 72 Prozent aus Dunkler Energie und nur zu 4,6 Prozent aus der sichtbaren Materie (0,4 Prozent steuern Strahlungsteilchen wie Photonen und Neutrinos bei). Aufgrund der beschleunigten Ausdehnung des Alls durch die Dunkle Energie währt die kosmische Expansion ewig.