Unsere Welt zu verstehen:  Zustand Universums

 

 
Wie genau kennt man den ältesten,

heute noch einsehbaren Zustand unseres Universums?

— hmsgnr0366z

 
 
Die älteste Strahlung, die uns erreicht — man nennt sie den kosmischen Mikrowellenhintergrund — zeigt uns den Zustand unseres Universums wie er etwa 380 000 Jahre nach dem Urknall vorlag.
 

 

• Obgleich schon knapp 20 Jahre vorausgesagt, wurde diese Strahlung erst 1965 — durch Zufall — entdeckt.
   
• In den Jahren 1989-1993 hat der Satellit COBE sie erstmals detailliert ausgemessen. Klar wurde: Die (heutige) Temperatur dieser Strahlung ist nicht wirklich konstant, sondern schwankt von Richtung zu Richtung um einige Hunderttausendstel Grad.
   
• 2001 hat man das durch neues Messgerät — die Sonde WMAP — mit noch deutlich höherer Genauigkeit bestätigt gefunden (WMAP konnte Temperaturdifferenzen bis hinunter zu 1/20 Millionstel Grad unterscheiden).
   
• Zwischen 2010 und 2013 hat eine Neuvermessung mittels des Forschungssatelliten PLANCK uns den kosmischen Hintergrund noch viel genauer bekannt gemacht:
   
  Während COBE nur Strukturen von minderstens 7 Grad Ausdehnung erfassen konnte, wurde mit PLANCK eine Auflösung von 5 bis 10 Bogenminuten erreicht.
   
   
  
   
  NASA/JPL-Caltech/ESA [Public domain], via Wikimedia Commons
   
  Diese Bilder zeigen winzige Temperaturschwankungen von jeweils nur wenigen Millionstel Grad.
   
  Sie werden als Dichteschwankungen zu jener Zeit interpretiert.

 
Die hohe Präzision der durch PLANCK gelieferten Messdaten hat eine Neuberechnung wichtiger kosmologischer Kennzahlen als sinnvoll erscheinen lassen. Auf diese Weise wurden korrigiert

 

• das Alter des Universums auf 13.82 Mrd. Jahre (alter Wert: 13.7),
   
• der Anteil baryonischer Materie an der gesamten Materiedichte auf 4.9 Prozent (alter Wert: 4.6),
   
• der Anteil Dunkler Materie auf 26.8 Prozent (alter Wert: 23) und
   
• der Anteil Dunkler Energie an aller Energie im Universum auf 68.3 Prozent (alter Wert: 72).

 
Das Standardmodell der Kosmologie, worunter man die Urknalltheorie erweitert um die Inflationstheorie versteht,

 

• ist heute zwar das einzige Modell, mit dem sich alle Beobachtungsergebnisse irgendwie erklären lassen,
   
• ist aber im Detail — unter Theoretikern ebenso wie auch unter Astronomen — immer noch umstritten.

 
Kritiker weisen darauf hin, dass es einige mehr oder weniger willkürliche Parameter gibt, mit denen die gemessenen Daten an das Modell angepasst werden.
 
Es ist daher nicht uninteressant, dass die PLANCK-Mission auch einige Fakten zutage gefördert hat, die schlecht zum Standardmodell passen:

 

• So scheint eine Himmelssphäre wider Erwarten stärkere Strukturen aufzuweisen als die andere.
   
• Zudem fand man einen völlig kalten Fleck von ganz unerwarteter Größe.
   
• Da die Datenauswertung extrem schwierig und natürlich auch entsprechend fehleranfällig ist, könnten sich hinter solch Ungereimtheiten durchaus auch Anzeichen auf eine noch erforderliche Revision des Standardmodells verbergen.
   
• Torsten Enßlin — Leiter der deutschen Beteiligung an der PLANCK-Mission — räumt ein, dass man auch darüber nachdenken müsse.

 
 
Quelle: Dieter B. Herrmann: Das Urknall-Experiment (2014), S. 175-179