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Lexikon der Astronomie

Dodekaeder-Universum

12 Pentagone konstituieren einen Dodekaeder Ein relativ neues, aber hypothetisches kosmologisches Modell für ein geschlossenes Universum, das von Luminet et al. 2003 in der Zeitschrift Nature vorgestellt wurde (astro-ph/0310253). Es handelt sich um ein alternatives Modell zur konventionellen Kosmologie (flacher Euklidischer Kosmos), das allerdings mit Beobachtungsdaten des Mikrowellensatelliten WMAP verträglich ist.

Eigenschaften des 'Fußball-Universums'

Das Dodekaeder-Universum ist nicht flach, sondern besizt eine positive Krümmung (k = +1). Der totale Dichteparameter ist deshalb ebenfalls knapp oberhalb von 1, weicht mit einem angenommenen Wert von 1.013 im Dodekaeder-Raum jedoch nur wenig vom flachen Universum ab. Bisher können die Beobachtungen der Hintergrundstrahlung dieses Szenario nicht ausschließen.
Das Dodekaeder-Universum besteht aus 120 Pentagon-Dodekaedern, die eine Hypersphäre bilden. Die Hypersphäre ist die 3D-Oberfläche einer 4D-Kugel. Das Pentagon-Dodekaeder ist ein dreidimensionales, fußballähnliches Gebilde, das sich aus 12 Pentagonen (Fünfecken) zusammensetzt, wie die Abbildung rechts illustriert. Einen Zwölfflächner bezeichnet man generell als Dodekaeder. Das Ganze hat einen historischen Bezug, denn das Dodekaeder gehört zu den fünf Platonischen Körpern, konvexen, geometrischen Körpern, die sich aus regelmäßigen Polygonen (Vielecken) konstituieren.
Die Ausbreitung von Dichtewellen im Dodekaeder-Universum ist bisher mit den Messdaten aus der Hintergrundstrahlung verträglich. Die charakteristische Struktur von Obertönen in der Strahlungsverteilung der Drei-Kelvin-Strahlung kann deshalb durch ein offenes oder geschlossenes Euklidisches Universum (Krümmung null) oder ein geschlossenes Dodekaeder-Universum (positive Krümmung) erklärt werden.

Fußball oder Horn?

Eine noch neuere Alternative eines Universums mit negativer Krümmung (hyperbolisches Universum) ist das Horn-Universum (Aurich et al. 2004).

Aktuelle Entwicklungen

Luminets Forschergruppe hat mittlerweile darüber berichtet, welche Verteilungen auf den Polarisationskarten der Hintergrundstrahlung zu erwarten sind, wenn das Universum eine nicht-triviale Topologie hat (astro-ph/0601433). Bislang sind das nur Hypothesen, die auf theoretischer Basis stehen, aber noch nicht beobachtet wurden. Die Kosmologen hoffen, dass der neue Satellit PLANCK, der 2008 starten soll und die Hintergrundstrahlung in noch größerem Detail vermessen wird, baldige Klärung darüber bringen wird, in welchem Universum wir denn nun tatsächlich leben.
Eine detaillierte Beschreibung zu den topologischen Aspekten des Universums befindet sich unter dem Eintrag Topologie.

  • Die Autoren
- Dr. Andreas Müller, München

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