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Planck-Daten veröffentlicht : Die Urknall-Sensation - im Staub aufgelöst

Der Blick des europäischen Weltraumteleskops Planck auf den Ausschnitt des Weltraums, der von Bicep2 durchmustert worden war (von weiße Linie eingekreist). Die unterschiedlichen Farben zeigen unterschiedliche Staubmengen an, die Textur gibt den Verlauf des galaktischen Magnetfeldes wieder - sichtbar gemacht durch die Messung des polarisierten Lichts, das von dem strahlenden interstellaren Staub ausgeht. Das Foto zeigt, dass die höchste Staubkonzentration (oben) in der Ebene der Milchstraße vorkommt, aber die Menge im Bicep2-Sichtfeld durchaus nicht zu vernachlässigen ist. Bild: ESA. Planck-Konsortium

Es sollte der erste direkte Beweis für den Urknall sein, ein Bild aus der allerersten Geburtsphase des Universums. Amerikanische Astronomen am Südpol jubelten. Die Europäer haben die Blase jetzt vom Weltraum aus zum Platzen gebracht.

          „Leider haben wir nicht bestätigen können, dass es sich bei dem Signal um den Abdruck der kosmischen Inflation handelt“. Jean-Loup Puget, einer der leitenden  Wissenschatfler der europäischen Planck-Mission hat jetzt einen der größten Flops der jüngeren Kosmosforschung offiziell besiegelt (hier das Paper). Das spektakuläre „Echo vom Urknall“, sogenannte primordiale Gravitationswellen, die nur den Bruchteil einer Sekunde nach dem Urknall enstanden sein dürften, und die man Mitte März  vergangenen Jahres mit Hilfe von Teleskopen am Südpol zum ersten Mal bekannt machte, waren nichts weiter als ein staubiger Schleier auf den Teleskopaufnahmen.

          Verteilung der kosmischen Staubwolken auf der Nord- (links) und der Südhalbkugel (rechts) gemessen mit dem Weltraumtelkeskop Planck: Blau entspricht weniger rot mehr interstellarer Staub. Der Himmelsausschnitt den das Bicep2-Teleslop observiert (schwarzer Rahmen in der rechten Abbildung), zählt nicht zu einem Bereichen mit wenig Staubwolken.
          Joachim Müller-Jung

          Redakteur im Feuilleton, zuständig für das Ressort „Natur und Wissenschaft“.

          Das lang ersehnte sogenannte B-Modus-Polarisationssignal der kosmischen Hintergrundstrahlung, aufgezeichnet von den Bicep2-Detektoren und dem Keck-Teleskoparray am Südpol im Jahr 2013,  war also kein Geburtsfoto des Weltraums, sondern das Echo des kosmischen Staubs, der unsere Milchstraße erfüllt und den Blick der Teleskope trübt. Die Projektbeteiligten von Bicep2 waren sich bis vor einem Jahr einigermaßen sicher, dass sie den Himmel über dem Südpol mit ihren Mikrowellendetektoren in eine Richtung absuchten, die  ziemlich staubarm sein sollte. Doch der Blick war in Wirklichkeit alles andere als ungetrübt. Zum ersten Mal war dieser schon bald danach geäußerte Verdacht im September 2014 publik geworden.

          Die europäischen Betreiber des Planck-Weltraumteleskops, das schon einige Jahre vorher begonnen hatte, das gesamte Firmament systematisch mit den  Mikrowellendetektoren an Bord abzuscannen, hatte eindeutige Indizien gesammelt, die für  reichlich Staub in der Milchstraße sprachen. Einige der größten amerikanischen Forschungsinstituten wie Harvard Smithsonian, Caltech, Jet Propulsion Laboratory und Stanford-Universität, die das Bicep-Projekt seit 2006 vorangetrieben haben, und die vermeintliche Sensation am 17. März 2014 mit einem PR-Paukenschlag öffentlich machten, standen plötzlich mit dem Rücken zur Wand. Die nobelpreisverdächtige Entdeckung drohte sich genauso schnell, wie sie bekannt wurde, wieder in Luft aufzulösen. Sollten die Forscher  tatsächlich so etwas banales wie den kosmischen Staub als Quelle ihres Signals übersehen haben? Längst war bekannt, dass Staub, der vond er Sonne erwärmt wird, im selben Mikrowellenbereich strahlt wie das gesuchte Nachglühen des Urknalls. 

          Was war die Quelle für dieses seltsame  Muster in der komischen Hintergrundstrahlung, das amerikanische Forscher mit dem Bicep2-Teleskop gemessen haben?

          Tatsächlich suchten die Astronomen von  Bicep2 lediglich an eben dieser einen Stelle der Milchstraße und in nur einem Frequenzbereich. Planck dagegen vermisst den Himmel in neun Frquenzbereichen. Dieses systematische sukzessive Absuchen des Himmels dauert zwar länger als ein gezielter Blick in eine Richtung, aber die Analysen mit Planck vom Weltraum aus versprechen - zumindest was mögliche Fehlerquellen betrifft - höhere Sicherheit, mehr Klarheit über die Strahlenquellen.

          Den Bicep2-Projektleitern blieb nach dem ersten Verdacht nichts anderes übrig, als möglichst eng  mit der 2009 gestarteten Planck-Mission der europäischen Raumfahrtagentur zusammen zu arbeiten und die Daten abzugleichen. Die gemeinsame Auswertung liegt jetzt vor. In der kommenden  Woche sollen sämtliche bis heute verfügbaren Planck-Daten verföffentlicht werden. Doch schon vorab haben die Gruppen, bestehend aus Bicep2- und Keck-Forschern sowie den Wissenschaftlern der Planck-Mission, eine Zusammenfassung ihrer Auswertungen bekannt gemacht.

          Eine Karte der kosmischen Hintergrundstrahlung, wie sie von den Detektoren des Planck-Weltraumteleskops (unten rechts) aufgezeichnet wurde.

          Demach dürfte die Menge an primordialen Gravitationswellen, die während  der extrem kurzen Inflationsphase auftraten und sich schneller als das Licht ausbreiteten, nur halb so groß sein wie die bislang erfassten Signale. Mit anderen Worten: Das Echo vom Urknall ist auch mit den Planck-Detektoren im Mikrowellen- und Submillimeterbereich noch nicht zu erkennen.  „Das heißt nicht, dass es keine Inflation des Weltalls gegeben hat“, machte der italienische Planck-Forscher Reno Mandolesi deutlich.     

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