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Zukunft des Universums : Der Kosmos ist am Einnicken

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Auch Galaxiencluster, wie hier SDSS J1038+4849, sind im lokalen Universum durch dunkle Materie dominiert. Bild: Hubble, Nasa, Esa

Der Kosmos hat 13,8 Milliarden Jahre nach dem Urknall längst den Zenit überschritten. Darauf weist der gegenwärtige Energieinhalt der Galaxien hin.

          Gut 13 Milliarden Jahre nach seiner mutmaßlichen Geburt aus dem Urknall heraus hat das langsame Ende des Universums längst begonnen. Zwar sagen die Kosmologen dem Weltall noch eine endlos lange Zukunft voraus, es sind aber schon jetzt deutliche Anzeichen dafür zu erkennen, dass der Kosmos den Zenit seiner Entwicklung überschritten hat.

          Zu dieser Erkenntnis ist eine internationale Gruppe von Astronomen gekommen, nachdem sie die Strahlung, die in einem großen Teil des Universums freigesetzt wird, untersucht und eine Bilanz ihres Energieinhalts gezogen hat. Die Forscher, darunter Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Kernphysik in Heidelberg und der Hamburger Universitätssternwarte, haben die Daten einer groß angelegten Himmelsdurchmusterung, dem Gama-Forschungsprojekt, kombiniert und verglichen.

          Ernüchternde Energiebilanz

          Die Energie im Weltraum stammt vorwiegend aus der Umwandlung von Wasserstoff in Helium und in schwerere Elemente im Innern der Sterne. Sie wird von den Gestirnen größtenteils als elektromagnetische Strahlung im sichtbaren und ultravioletten Spektralbereich an die Umgebung abgegeben. Ein Teil der Strahlung wird allerdings von kalten Gas- und Staubwolken zwischen den Sternen absorbiert. Dies führt zu einer allmählichen Aufheizung der Materie, die dadurch im langwelligen Infrarotbereich zu leuchten beginnt.

          Kollage einer typischen Galaxie bei verschiedenen Wellenlängen, aufgenommen  im Zuge der großangelegten Gama-Durchmusterung.

          Will man eine Gesamtbilanz der von den Sternen freigesetzten Energie ziehen, muss man die Strahlung im Universum in einem möglichst großen Spektralbereich erfassen - vom kurzwelligen ultravioletten Spektralbereich bis zum langwelligen, „fernen“ Infrarot. Für die Breitband-Analyse wurden die Daten von mehr als 200.000 Galaxien ausgewertet und anschließend in drei Entfernungsbereiche unterteilt, um eine zeitliche Entwicklung der Energieumwandlung herauszukristallisieren. Je weiter eine Galaxie entfernt ist, desto länger war die Strahlung von dort unterwegs zu uns. Entsprechend weiter zurück liegt auch die Zeit, von der diese Strahlung kündet.

          Es zeigte sich, dass die mittlere Energieumwandlung im Universum vor etwa 2,3 Milliarden Jahren etwa doppelt so hoch war wie heute. „Das Universum“, so Simon Driver vom International Center for Radio Astronomy Research, „hat es sich anscheinend bereits auf dem Sofa gemütlich gemacht, sich eine Decke übergestreift und ist auf dem besten Wege, für immer einzunicken.“

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