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Lexikon der Astronomie: Kosmische Strings

Eine bestimmte Form von topologischen Defekten (siehe dort für anschauliche Erklärung), die in einem Higgs-Mechanismus mit komplexem Higgs-Feld auftauchen. Kosmische Strings können als topologische Erweiterung von Domänenwänden (engl. domain walls) aufgefasst werden. Solche Erweiterungen haben den Oberbegriff topologische Defekten. Sie treten immer bei einer spontanen Symmetriebrechung auf. Insbesondere werden sie bei mit der Symmetriebrechung reellwertiger Higgs-Felder erzeugt.

Supraleitung gefällig?

Als neuere Variante gibt es auch die supraleitenden kosmischen Strings, in denen die Fermionen keine Ruhemasse haben. Die Ruhemasse erhalten sie erst beim Übergang vom falschen ins echte Vakuum (diese Begriffe werden beim Higgs-Mechanismus erläutert). Dieser energetisch ungünstige Übergang tritt aber nicht ein, so dass die Fermionen im String gehalten werden.

Achtung, Verwechslungsgefahr!

Es sei darauf hingewiesen, dass die kosmischen Strings nicht mit den Strings (1-Branen) der Stringtheorien verwechselt werden dürfen. Beide Objekte haben lediglich eine topologische Ähnlichkeit und sind schlauch- oder fadenförmig. Sie unterscheidet aber, dass die Strings der Stringtheorien Teilchen beschreiben, während kosmische Strings aus falschen Vakua bestehen und Relikte einer gebrochenen Symmetrie sind (deshalb ist das Attribut kosmisch wesentlich). Es ist denkbar, dass die kosmischen Strings in der Entwicklung des Universums verschwunden sind.

Status: keine Evidenz

Astronomen haben bisher keinerlei Hinweise beobachtet, dass kosmische Strings existieren oder existiert haben. Die beobachtenden Kosmologen fahnden jedoch auch nach diesen Gebilden.

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  • Die Autoren
- Dr. Andreas Müller, München

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