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Das Universum - ein Ellipsoid?
von Rainer Kayser
27. September 2006
Eine Kugel, ein Ring oder gar ein vierdimensionaler Fußball? Vorschläge
für die Form des Universums gibt es viele. Eine Gruppe von Physikern ist
nun überzeugt, durch die Auswertung von Daten des Satelliten WMAP Belege dafür
gefunden zu haben, dass unser Kosmos ein Ellipsoid ist. Schon eine leichte
Abweichung von der Kugelform würde nämlich reichen, um bislang unverstandene
WMAP-Daten zu erklären.
Ausschnitt aus dem von der Wilkinson Microwave Anisotropy Probe
erstellten "Babyfoto" des Universums. Die Farben stehen für
winzige Temperaturschwankungen der Hintergrundstrahlung: Wärmere
Regionen sind rot dargestellt, kältere Bereiche blau. Bild:
NASA/WMAP Science Team |
Unser Universum ist nicht kugelförmig, sondern elliptisch. Zu diesem Schluss
kommt jetzt ein Team italienischer Forscher. Schon eine Abweichung um nur ein
Prozent von der perfekten Kugelform kann, so zeigen die drei Physiker, eine
bislang mysteriöse Eigenschaft der kosmischen Hintergrundstrahlung - einer Art
"Echo" des Urknalls - erklären. Ursache der Elliptizität könnte ein bereits bei
der Entstehung des Kosmos vorhandenes Magnetfeld sein, schreibt das Team im
Fachblatt Physical Review Letters.
380.000 Jahre nach dem Urknall wurde der Kosmos durchsichtig - das heiße
Plasma war so weit abgekühlt, dass es zu elektrisch neutralem Wasserstoff und
Helium wurde. Zu dieser Zeit entstand auch die kosmische Hintergrundstrahlung,
das heute auf eine Temperatur von 2,7 Kelvin abgekühlte "Echo des Urknalls".
Seit 2001 untersucht der amerikanische Satellit WMAP winzige Schwankungen in der
Temperatur der Hintergrundsstrahlung. Aus diesen Schwankungen können die
Astronomen eine Vielzahl von Informationen über unseren Kosmos gewinnen. So
zeigen die WMAP-Daten, dass das Universum 13,7 Milliarden Jahre alt ist und
überwiegend aus "Dunkler Materie" und "Dunkler Energie" besteht.
Auf ein Problem stießen die Astronomen jedoch in den WMAP-Daten: Das so
genannte Quadrupol-Moment - die Temperaturschwankungen auf sehr großen Skalen -
ist zu schwach ausgeprägt. Leonardo Campanelli von der Universität Ferrara,
sowie Paolo Cea und Luigi Tedesco von der Universität Bari fanden nun eine
Lösung für dieses Problem. Sie konnten zeigen, dass in einem elliptischen
Universum die Quadrupol-Komponente der Hintergrundstrahlung schwächer ist. Dabei
reicht bereits eine Exzentrizität von einem Prozent, um die WMAP-Daten zu
erklären.
Die Idee, dass unser Universum keine Kugel, sondern ein Ellipsoid ist, ist
keineswegs neu. Es ist aber das erste Mal, dass diese Idee konsequent auf die
von WMAP gelieferten Daten angewendet wurde. Prinzipiell gibt es keinen Grund
dafür, dass das Universum exakt kugelförmig sein muss. Schon geringe Störungen,
zum Beispiel durch ein Magnetfeld, könnten für eine leichte Deformation sorgen,
so Campanelli, Cea und Tedesco.
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