Der Urknall

Nach gängiger Theorie ist das Universum vor etwa 15 Milliarden Jahren aus einem sehr heißen und sehr dichten Zustand hervorgegangen: dem Urknall. Heute spüren die Astronominnen und Astronomen mit immer weiter hinaus reichenden Beobachtungen und aufwändigen Simulationsrechnungen dem Aufbau sowie der Entstehung und Entwicklung des Kosmos nach.

Nach heutiger Vorstellung ist das Universum vor etwa 15 Milliarden Jahren im Urknall entstanden und dehnt sich seitdem aus. Am Anfang war der Kosmos ein einziger heißer Brei und noch undurchsichtig. Erst nach 400.000 Jahren war das Weltall so weit abgekühlt, daß es kaum noch geladene Teilchen im All gab, die Lichtteilchen ablenken konnten. Aus dieser Zeit erreicht uns mit der 3-Kelvin-Hintergrundstrahlung die älteste Strahlung im All - für die Kosmologinnen und Kosmologen enthält diese Strahlung einzigartige Informationen über die Verteilung von Strahlung und Materie im gerade einmal 400.000 Jahre jungen Kosmos. Beobachtungen dieser Strahlung passen am besten zur so genannten Inflationstheorie. Danach hat sich das Universum für einen Sekundenbruchteil unmittelbar nach dem Urknall extrem schnell von winzigen Ausmaßen auf beträchtliche Größe aufgebläht - danach ging die Ausdehnung im "normalen" Tempo weiter. Was hat diese "inflationäre Phase" ausgelöst? Hat die Inflation sichtbare Spuren im All hinterlassen?

Was auch immer in den ersten Sekunden bzw. in den ersten paar hunderttausend im Kosmos passiert sein mag: Bald danach war es im All erst einmal recht kalt und stockdunkel. Doch offenbar haben sich schon innerhalb der ersten paar hundert Millionen Jahre die ersten Sterne aus dem Gas beim Urknall entstandenen Wasserstoff- und Heliumgas gebildet. Wann und wie haben sich die ersten Sterne gebildet? Wann sind die ersten Galaxien entstanden? Welche Rolle spielte dabei die Dunkle Materie? Die Astronominnen und Astronomen sind dem Aufbau sowie der Entstehung und Entwicklung des Kosmos mit immer weiteren Beobachtungen, neuen Theorien und aufwendigen Simulationsrechnungen auf der Spur.

Mehr zum Thema

• 

  Nobelpreis für Physik 2006: Messungen des Mikrowellen-Strahlungshintergrunds mit dem COBE-Satelliten

  Der Nobelpreis Physik 2006 wurde John C. Mather und George F. Smoot für deren Arbeiten an und mit dem "COsmic Background Explorer" Satelliten verliehen. COBE war gebaut worden um die kosmische Hintergrundstrahlung zu vermessen. Diese Strahlung ist ein Überrest aus der Zeit des Urknalls. Wie entstand die kosmische Hintergrundstrahlung? Und was ist die Bedeutung der darin entdeckten Inhomogenitäten?  
  [Artikel lesen...] (URL: http://www.weltderphysik.de/de/5923.php)

• 

  Urknall und großräumige Strukturen

  Die Urknall-Kosmologie ist gewissermaßen die moderne, physikalische Version der Schöpfungsgeschichte. Ihr zufolge ist unser Kosmos am Anfang sehr klein, sehr dicht und sehr heiß gewesen. Seitdem expandiert er unaufhörlich. Die Messungen der Fluchtgeschwindigkeit von Galaxien und Quasaren lassen darauf schließen, dass die kosmische Expansion vor etwa 15 Milliarden Jahren einsetzte. 
  [Artikel lesen...] (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1104.php)

• 

  Von großen Wänden und leeren Räumen - die Architektur des Kosmos

  Die Entstehung der großräumigen Strukturen in der Materiverteilung des Kosmos gibt den Kosmologen Rätsel auf. In Simulationsrechnungen bilden sich zwar aus den beobachteten minimalen Dichteschwankungen in der Hintergrundstrahlung mit Hilfe der Schwerkraft und viel Dunkler Materie die heutigen Strukturen. Aber das Dilemma der Kosmologen ist, dass sich bis heute nicht schlüssig erklären lässt, wie diese Schwankungen beim Urknall bzw. kurz danach entstanden sind. 
  [Artikel lesen...] (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1112.php)

• 

  Einstein und die Kraft des leeren Raums

  Woher kommen wir? Wohin gehen wir? Wie ist der Kosmos beschaffen? Diese Fragen beschäftigen die Menschen seit Jahrtausenden. 
  [Artikel lesen...] (URL: http://www.weltderphysik.de/de/1114.php)