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Geschichte des Weltalls : Botschaft der ersten Sterne?

Grundsätzlich ist die Entwicklung unseres Universums gut verstanden. Der Zeitpunkt der Entstehung der ersten Sterne war bislang aber unbekannt. Bild: AFP

Eine der bislang offenen Fragen der Kosmologie betrifft den Zeitpunkt der Geburt der ersten Sterne. Astronomen behaupten nun, die Antwort zu kennen. Aber ist das Ergebnis verlässlich?

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          Die Kosmologie zählt seit einigen Jahrzehnten zu den eindrucksvollsten Wissenschaften unserer Zeit. Nach Jahrtausenden menschlicher Spekulation über den Ursprung und das Wesen unserer Welt im Ganzen besitzen wir heute hinreichende Beobachtungen und die theoretischen Grundlagen, um begründet die Entwicklung des Universums empirisch zu erforschen. Eindrücklich beschrieb dies Steven Weinberg 1976 in seinem Buch „Die ersten drei Minuten“: „Es ist etwas Bemerkenswertes, dass man jetzt sagen kann, wie das Universum am Ende der ersten Sekunde, der ersten Minute oder des ersten Jahres beschaffen war.“ Auch wenn wir nach wie vor keine absolute Gewissheit haben, sei es aufregend, dass wir uns zu solchen Fragen überhaupt mit einer gewissen Verlässlichkeit äußern könnten.

          Sibylle Anderl

          Redakteurin im Feuilleton.

          Die dabei üblicherweise genutzten Grundlagen solcher Präzisions-Kosmologie sind zum einen das sogenannte kosmologische Standardmodell, das auf Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie fußt, und zum anderen die Annahme, dass sich die physikalischen Gesetze, wie wir sie heute kennen, nicht verändert haben. Wenn man sich daraufhin die Entwicklung des Universums im Rahmen des Urknallmodells anschaut – beginnend zu dem extrem frühen Zeitpunkt winzigster Sekundenbruchteile, ab dem wir ein verlässliches Verständnis der Teilchenphysik besitzen –, kann man die frühesten Geschehnisse in dem sich ausdehnenden und dabei stetig abkühlenden Universum erstaunlich detailliert nachzeichnen. Demgemäß war die Bildung der ersten Atomkerne bereits nach rund drei Minuten abgeschlossen. Ein Viertel dieser sogenannten baryonischen Materie war zu diesem Zeitpunkt in Helium-Kernen gebunden, drei Viertel in Protonen, also Wasserstoffkernen, dazu gab es Spuren von Deuterium, Helium-3 und Lithium-7. Der allergrößte Teil der Materie bestand gemäß dem vorherrschenden Standardmodell der Kosmologie allerdings aus dunkler Materie, die sich von der uns bekannten Materie grundlegend unterscheidet und offenbar lediglich anhand der Gravitationskraft in Wechselwirkungen tritt.

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