Echo des Urknalls

Geehrt werde die Arbeit der beiden Astrophysiker auf dem Gebiet der kosmischen Hintergrundstrahlung, die neue Einsichten in den Ursprung des Universums erbracht habe, teilte die Königliche Akademie der Wissenschaften in Stockholm am Dienstag mit. Die Arbeit von John Mather und George Smoot habe die Urknall-Theorie untermauert. Mather arbeitet direkt für die Nasa, der 61-jährige Smoot ist bei der Universität Berkeley in Kalifornien beschäftigt. Der Preis ist mit umgerechnet rund 1,1 Millionen Euro dotiert.

Die Saat von Galaxien

Die so genannte kosmische Hintergrundstrahlung, das "Echo des Urknalls", erfüllt bis heute den Kosmos. Seit mehr als 13 Milliarden Jahren schimmert das Nachleuchten des Feuerballs vom Anfang der Welt durch das Universum. Eingebrannt in diese Hintergrundstrahlung ist die Entstehungsgeschichte des Alls. Den ausgezeichneten Forschern ist es gelungen, eine Art Schnappschuss vom ältesten Licht der Welt zu machen.

Mather (60), Smoot (61) und ihr vor vier Jahren 67-jährig gestorbener Kollege David Wilkinson hatten mit Hilfe des NASA-Satelliten "COBE" ("Cosmic Background Explorer") winzige Temperaturschwankungen in der ansonsten bemerkenswert gleichmäßigen Hintergrundstrahlung aufgespürt. Heißere Regionen sind dabei Gebiete, in denen sich die brodelnde Urmaterie verdichtete. Aus dieser Saat sind später Galaxien und Galaxienhaufen entstanden.

Weltall minus 273,16 Grad kalt

"Durch ihre Arbeit haben wir ein wirklich neues Werkzeug zum Vermessen des Universums. Mit 'COBE' begann das goldene Zeitalter der Kosmologie, in dem wir uns auch heute noch befinden", urteilte Lars Bergström, Astrophysiker und Mitglied des Nobelkomitees. "Die beiden haben Kosmologie zu einer Präzisionswissenschaft gemacht", pflichtete sein Fachkollege Per Carlson bei, ebenfalls Komiteemitglied.

"COBE" hatte Temperaturschwankungen von nur 30 millionstel Grad Celsius im "Urknallecho" aufgespürt, das heute nur noch mit rund 2,7 Grad über dem absoluten Nullpunkt der Temperatur (minus 273,16 Grad Celsius) glimmt.

"Da diese Strahlung einen Blick auf die Anfangszeit unseres Kosmos etwa 400.000 Jahre nach dem Urknall erlaubt, geben uns diese kleinen Temperaturunregelmäßigkeiten wichtige Hinweise auf die kosmischen Strukturen zu dieser Zeit", erklärte der Kosmologe Gerhard Börner vom Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching bei München.

Nachfolger von "COBE"

Inzwischen hat der – dem verstorbenen Wilkinson zu Ehren getaufte – "COBE"- Nachfolger "WMAP" (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) die Kosmologen mit einem sehr viel detaillierteren "Babyfoto" unseres Universums begeistert. "WMAP" kann noch Temperaturschwankungen von nur einem millionstel Grad in Himmelsausschnitten unterscheiden, die nur ein Viertel so groß sind wie der Vollmond an unserem Firmament. Größe und Häufigkeit solcher Schwankungen hängen von Zusammensetzung und Form des Universums ab.

Die 2003 vorgestellte "WMAP"-Himmelskarte des "Urknall-Echos" löst nicht nur mehrere der größten kosmologischen Fragen der vergangenen Jahrzehnte, sie liefert auch ein Rezept für das Weltall. Unser Kosmos ist demnach 13,7 Milliarden Jahre alt und sehr viel merkwürdiger als manche Forscher angenommen haben: Er besteht nur zu etwa vier Prozent aus gewöhnlicher Materie, die Sterne, Planeten, Bäume und Menschen bildet.

23 Prozent trägt eine rätselhafte Dunkle Materie bei, die nicht sichtbar ist, sich aber durch ihre Schwerkraft verrät. Die Forscher vermuten, dass es sich dabei um bislang unentdeckte Elementarteilchen handeln könnte. (stl)