Die kosmische Hintergrundstrahlung fasziniert Kosmologen schon seit ihrer
Entdeckung 1965: Die erst später entdeckten winzigen Temperaturschwankungen der
Strahlung repräsentieren nämlich nach Ansicht der Astronomen kleinste
Dichteschwankungen, aus denen sich später einmal Galaxien bilden werden. Die
Strahlung stammt aus einer Entfernung von rund 14 Milliarden Lichtjahren und aus
einer Zeit, zu der unser Universum nur etwa 300.000 Jahre alt war.
Die jetzt vom Cosmic Background Imager in der chilenischen
Atacama-Wüste gemachten detaillierten Messungen liefern auch neue Beweise für
eine unter Forschern heiß debattierte kosmologische Theorie, nach der das
Universum sich nur kurze Zeit nach seiner Entstehung plötzlich gewaltig
ausdehnte. Dieses kosmologische Modell ist unter dem Begriff
Inflationstheorie bekannt. 300.000 Jahre nach dem Urknall schließlich hatte sich
das Universum so weit abgekühlt, dass es "durchsichtig" wurde. Erst von diesem
Zeitpunkt an können wir Strahlung sehen.
Und wir sehen diese Strahlung in der Tat: Die so genannte 2,73
K-Hintergrundstrahlung stammt nach Ansicht von Astronomen von diesem Zeitpunkt.
Sie entspricht heute der Strahlung, die ein hypothetischer Schwarzer Körper mit
einer Temperatur von eben 2,73 Kelvin abgeben würde. Mit Hilfe des Cosmic
Background Imager wurde nun diese Strahlung detailliert vermessen und
besonders nach kleinsten räumlichen Temperaturschwankungen gesucht. Die so
gewonnenen Daten sind wertvolles Material für kosmologische Modelle und verraten
somit auch einiges über die dunkle Energie, die die Expansion des Universums
beschleunigen soll.
"Dies ist wirklich beste und faszinierendste Grundlagenforschung", urteilt
Rita Colwell, Direktorin bei der amerikanischen Forschungsförderungsorganisation
NSF. "Jedes neue Bild vom frühen Universum korrigiert unsere Modelle über den
Beginn von allem. Genau wie das Universum sich immer weiter ausdehnt, wird auch
unser Wissen über die Ursprünge immer größer, dank des technischen
Fortschritts."
"Zum ersten Mal haben wird Saatkörner beobachten können, aus denen einmal
Galaxienhaufen entstehen werden und so Datenmaterial gewonnen, mit dem wir
unsere Theorien testen können", erläutert Projektleiter Anthony Readhead vom
California Institute of Technology die Ergebnisse. "Die einzigartigen
detaillierten Bilder liefern einen ganzen Satz von Daten, mit denen wir unsere
kosmologischen Modelle überprüfen und unabhängig davon nachweisen können, dass
wir in einem flachen Universum leben, das von dunkler Materie und dunkler
Energie dominiert wird."
Die Forscher konnten zeigen, dass alle ihre Daten mit einer Theorie
übereinstimmen, nach der es in dem extrem heißen Plasma innerhalb der ersten 10-32
Sekunden (also innerhalb der ersten 0.00000000000000000000000000000001 Sekunden)
nach dem Urknall
zu einer gewaltigen und schnellen Expansion, der so genannten Inflation,
gekommen sein muss. Die Temperaturschwankungen, die die Forscher mit Hilfe des
Cosmic Background Imagers
nachweisen konnten, betragen nur den 10 Millionsten Teil eines Grads.
