https://www.faz.net/-gwz-qbu8

Astronomie : Die dunklen Seiten des Universums

  • Aktualisiert am

Vom Standpunkt der Astronomie habe er ein geräumiges Luftschloß gebaut, schrieb Albert Einstein 1917. Damit meinte er die recht gewagten kosmologischen Schlußfolgerungen, die er aus seiner Allgemeinen Relativitätstheorie gezogen hatte.

          4 Min.

          Vom Standpunkt der Astronomie habe er ein geräumiges Luftschloß gebaut, schrieb Albert Einstein 1917. Damit meinte er die recht gewagten kosmologischen Schlußfolgerungen, die er aus seiner Allgemeinen Relativitätstheorie gezogen hatte. Heute steht die Kosmologie auf festem Boden. Sie stützt sich auf zahllose Beobachtungen, die von der Erde oder von Satelliten aus gemacht wurden. Doch noch immer gehen die kosmologischen Spekulationen weit über die bekannten Grenzen des Universums hinaus. Das entstehende Bild des Kosmos ist gleichermaßen grandios und subtil, wie sich auch auf einer Tagung zum zehnjährigen Bestehen des Albert-Einstein-Instituts in Potsdam gezeigt hat.

          Unser Universum ist vor etwa 14 Milliarden Jahren in einem Urknall entstanden. Unmittelbar danach, als der Kosmos noch wesentlich kleiner war als ein Proton, setzte wahrscheinlich eine extrem schnelle Ausdehnung oder Inflation ein, die das Universum in unvorstellbar kurzer Zeit zu makroskopischer Größe aufblähte. Anschließend begann die viel langsamere kosmische Expansion, die wir heute beobachten. Als das Universum eine hunderttausendstel Sekunde alt war, bildeten sich Protonen und Neutronen. Nach etwa 400000 Jahren war der Kosmos soweit abgekühlt, daß ungeladene Atome entstehen konnten. Damit wurde das Universum lichtdurchlässig, und die noch heute nachweisbare kosmische Hintergrundstrahlung löste sich von der Materie. Nach einer Milliarde Jahren bildeten sich aufgrund zufälliger Dichteunterschiede der Materie die ersten Quasare, Sterne und Galaxien.

          Woraus das Universum eigentlich besteht, ist immer noch weitgehend unbekannt, meinte Michael Turner von der University of Chicago in Potsdam. Was man früher für den Hauptbestandteil des Kosmos gehalten hatte, ist nämlich nur ein unwesentlicher Rest. So tragen die Sterne und Gaswolken nur rund fünf Prozent zur Gesamtmasse bei, die zu etwa 25 Prozent aus dunkler Materie von unbekannter Zusammensetzung besteht. Die dunkle Materie umgibt die sichtbaren Galaxien in riesigen Halos, die um ein Vielfaches massereicher sind als die Sternsysteme selbst und sich unter anderem dadurch verraten, daß sie mit ihrer Schwerkraft das Licht dahinterliegender Galaxien bündeln. Elementarteilchen wie das Axion oder das Neutralino, aus denen die dunkle Materie bestehen könnte, hofft man mit dem Teilchenbeschleuniger LHC ("Large Hadron Collider") zu entdecken, der zur Zeit am europäischen Zentrum für Elementarteilchenforschung (Cern) gebaut wird.

          Rund 70 Prozent zur Gesamtmasse des Universums trägt die geheimnisvolle dunkle Energie bei, die der Schwerkraft entgegenwirkt und den Kosmos beschleunigt expandieren läßt. Bis vor einigen Jahren hatte man angenommen, daß die Fluchtbewegung der Galaxien durch die Schwerkraft gebremst wird - möglicherweise so stark, daß das Universum wieder in sich zusammenstürzt. Doch die Beobachtung weit entfernter Supernovaexplosionen ergab ein anderes Bild: Demnach ist die zunächst abgebremste Expansion in eine beschleunigte übergegangen, die auch in Zukunft anhalten wird.

          Was aber ist die dunkle Energie? Man weiß, daß sie ziemlich gleichmäßig über das Universum verteilt ist und sich nur über die Schwerkraft bemerkbar macht. Gegenwärtig ist unklar, ob die dunkle Energie an der Entwicklung des Universums teilnimmt oder nicht, meinte Christof Wetterich von der Universität Heidelberg. Bleibt sie unverändert, dann entspricht sie der kosmologischen Konstanten, die Albert Einstein nachträglich in seine Gravitationsgleichung eingeführt hatte, um der anziehend wirkenden Gravitation eine abstoßende Kraft entgegenzustellen. Dadurch wurden kosmologische Modelle möglich, in denen das Universum statisch ist, also weder kollabiert noch expandiert. Nach der Entdeckung der kosmischen Expansion durch Edwin Hubble verwarf Einstein die kosmologische Konstante als "größte Eselei seines Lebens". Mit dem Nachweis der beschleunigten Expansion ist sie nun wiederauferstanden. Ihr beobachteter Wert ist allerdings viel kleiner, als sich plausibel erklären läßt.

          Weitere Themen

          So funktioniert die Organspende Video-Seite öffnen

          Videografik : So funktioniert die Organspende

          Schwerkranke Patienten, die auf ein Spenderorgan angewiesen sind, müssen darauf oft lange warten. Eine Organtransplantation ist eine heikle Operation. Die Videografik gibt einen Überblick über den Prozess.

          Topmeldungen

          Im Bahnhof der Stadt Hangzhou werden ankommende Passagiere aus Wuhan mit Infrarot-Thermometern untersucht.

          Coronavirus : Zahl der Toten auf 25 gestiegen

          Auch die Anzahl der Infizierten ist mit insgesamt über 800 Fällen seit gestern noch einmal deutlich angestiegen. Die Weltgesundheitsorganisation sieht dennoch bislang keinen internationalen Gesundheitsnotstand.
          Gefeiert wie ein Popstar: Heinz-Christian Strache am Donnerstagabend in Wien.

          Strache-Auftritt in Wien : „Hier steht das Original“

          Heinz-Christian Strache will in Österreich mit einer neuen „Bürgerbewegung“ in die Politik zurückkehren und seiner früheren Partei FPÖ das Leben schwer machen. Doch noch lässt er seine Anhänger zappeln – und vermeidet Festlegungen.

          Newsletter

          Immer auf dem Laufenden Sie haben Post! Abonnieren Sie unsere FAZ.NET-Newsletter und wir liefern die wichtigsten Nachrichten direkt in Ihre Mailbox. Es ist ein Fehler aufgetreten. Bitte versuchen Sie es erneut.
          Vielen Dank für Ihr Interesse an den F.A.Z.-Newslettern. Sie erhalten in wenigen Minuten eine E-Mail, um Ihre Newsletterbestellung zu bestätigen.