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Kosmologie: Wellenschlag des Urknalls

Die unmittelbar auf den Urknall folgende Phase der kosmischen Inflation erzeugte Gravitationswellen, die im kosmischen Strahlungshintergrund feinste Spuren hinterließen. Die kürzlich beobachtete "Verwirbelung" der kosmischen Mikrowellenstrahlung wird allerdings größtenteils vom Staub in der Milchstraße erzeugt. Schon bald sollen präzisere Messungen aus den galaktischen Staubsignalen die Spur der kosmischen Inflation herausfiltern.
BICEP2-Mikrowellenteleskop

Im März 2014 sorgte die Pressekonferenz eines Teams von Astronomen für eine wissenschaftliche Sensation. Die Forscher behaupteten, mit ihrem am Südpol stationierten Mikrowellenteleskop hätten sie ein Signal beobachtet, das praktisch vom Anbeginn der Zeit stamme. Das von ihnen analysierte Polarisationsmuster der kosmischen Hintergrundstrahlung sei von Gravitationswellen bei der Entstehung des Universums verursacht worden – nur 10–36 Sekunden nach dem Urknall.

Hätte sich das Ergebnis bestätigt, könnten wir nun Ideen über den Ursprung des Alls empirisch testen, die bisher bloße Spekulation waren. Wir könnten unsere Theorien der subatomaren Quantenwelt mit den auf Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie beruhenden kosmologischen Modellen verbinden. Und vielleicht fänden wir sogar Indizien für die Existenz anderer Universen.

Allerdings meldeten sich schon bald nach der spektakulären Ankündigung skeptische Stimmen, die letztlich auch Recht behielten. Offenbar sind raffiniertere Experimente nötig, um solche Gravitationswellen definitiv nachzuweisen. Das wird vermutlich nicht lange dauern. Bis dahin herrscht unter Kosmologen gespannte Erwartung. ...

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  • Quellen und Literaturtipp

Ade, P. A. R. et al.: (BICEP2 Collaboration): Detection of B-Mode Polarization at Degree Angular Scales by BICEP2. In: Physical Review Letters 112, 241101, 2014

Gibney, E.: Gravitational-Waves Hunt Enters Next Phase. In: Nature 518, S. 16 - 17, 2015

Krauss, L. M., Dodelson, S., Meyer, S.: Primordial Gravitational Waves and Cosmology. In: Science 328, S. 989 - 992, 2010

Krauss, L. M.: Ein Universum aus Nichts – und warum da trotzdem etwas ist. Knaus, München 2013
Eine populäre Darstellung des kosmologischen Wissensstands von einem Experten.

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