Der Nachhall des Urknalls

Die Kosmologen stellen heute im-mer noch dieselben Fragen, die bereits die ersten Beobachter des Himmels in der Antike aufwarfen: Woher stammt das Universum? Was – wenn überhaupt – gab es vor seinem Beginn? Wie erlangte das Universum seinen gegenwärtigen Zustand? Wie sieht seine Zukunft aus?

Obwohl Theoretiker lange über den Ursprung des Weltalls nachgedacht haben, war ihnen bis vor kurzem jede Möglichkeit verschlossen, die ersten Augenblicke des Universums direkt zu untersuchen und so ihre Hypothesen zu testen. In den vergangenen Jahren stießen Forscher jedoch auf eine Methode, das Universum so zu beobachten, wie es in den ersten Sekundenbruchteilen nach dem Urknall war. Die Suche gilt dabei bestimmten Spuren in der kosmischen Hintergrundstrahlung.

Bei dieser Strahlung handelt es sich um ein elektromagnetisches "Echo" aus der heißen Phase des frühen Kosmos; seit fast 15 Milliarden Jahren durchdringt es das Universum, inzwischen in stark abgekühlter Form. Da sie im Bereich der Mikrowellen am stärksten auftritt, sprechen Forscher oft auch von der Mikrowellen-Hintergrundstrahlung.

Die kosmische Hintergrundstrahlung wurde etwa 500000 Jahre nach dem Urknall erzeugt, als das Universum noch vom kosmischen Urplasma, einem heißen, dichten Gemisch subatomarer Teilchen, erfüllt war. Zu dieser Zeit fanden sich die Elektronen und Protonen in diesem "primordialen" Plasma zusammen, um neutrale Wasserstoffatome zu bilden. Das kosmische Gas wurde daraufhin für die Strahlung durchsichtig. Seither durcheilt diese elektromagnetische Strahlung ungehindert das All und trägt damit noch immer die Information über ihre Entstehung, vor allem über die Verteilung des Urgases zu jener Zeit.

Damit überliefert die Hintergrundstrahlung eine Momentaufnahme des Universums von diesem Zeitpunkt. Mit der Entdeckung der kosmischen Hintergrundstrahlung im Jahre 1965