Aufgeblasenes Universum – Messung der kosmischen Hintergrundstrahlung unterstützt Inflationstheorie

Bringt man zu viel Geld in Umlauf, dann führt dies zur Inflation. Bläst man ein kleines gekrümmtes Universum ins Gigantische auf, dann „entwertet“ man dessen Krümmung. Übrig bleibt ein nahezu flaches Universum, in dem keine Krümmung mehr nachweisbar ist. Neue Messungen der kosmischen Hintergrundstrahlung unterstützen diese Inflationstheorie. Das berichtet Alejandro Gangui von der Universität Buenos Aires in der Fachzeitschrift Science.

Neben der Erklärung für die nicht nachweisbare Krümmung in unserem Universum löst die Inflationstheorie gleich noch ein zweites Rätsel: Die klassische Urknalltheorie kann nicht erklären, wie sich die Materie zu Sternen und Galaxien verdichtet hat. Das konnte nur geschehen, wenn es in der Materieverteilung kleine Dichteschwankungen gab. War das der Fall, dann sorgte anschließend die Gravitationskraft dafür, dass anfangs noch winzige Materieklümpchen mehr und mehr Materie auf sich zogen und sich schließlich zu Sternen verdichteten.

Die Inflationstheorie liefert die Erklärung für die Dichteschwankungen mit einem Trick: Sie verlagert ihre Entstehung in ein Miniaturuniversum, das so klein war, dass die Gesetze der Quantenmechanik das Auftauchen von Schwankungen fordert. Anschließend sorgte ein Inflationsfeld dafür, dass sich das Universum innerhalb eines winzigen Sekundenbruchteils um das 100-Billionen-Billiarden-fache aufblähte.

Ob dieser Trick nur eine Erfindung der Theoretiker ist oder ob die Inflationstheorie tatsächlich richtig ist, versuchen die Forscher durch Messungen der kosmischen Hintergrundstrahlung herauszufinden. Denn über die genaue Charakteristik der Hintergrundstrahlung macht die Inflationstheorie andere Vorhersagen als konkurrierende Theorien. Die kosmische Hintergrundstrahlung ist das „Nachglimmen“ des Urknalls.

Die beiden Ballonexperimente BOOMERANG und MAXIMA konnten kürzlich einige der mit der Inflationstheorie in Einklang stehenden Unregelmäßigkeiten in der Hintergrundstrahlung nachweisen. Darüber hinaus widersprechen die Daten den Vorhersagen der konkurrierenden Theorien wie beispielsweise der kosmischen Stringtheorie.

Von weiteren Verbesserungen in der Genauigkeit der Messungen erwartet Gangui die Lösung einiger kosmologischer Rätsel. Er hofft unter anderem auf eine Klärung des Problems der Dunklen Materie. Das ist die bisher nicht gefundene Materie, die benötigt wird, um die im Universum beobachteten Gravitationswirkungen zu erklären.

Mehr über die neueren Messungen der kosmischen Hintergrundstrahlung erfahren sie in unserer Meldung Fehlender zweiter „Peak“ der kosmischen Hintergrundstrahlung gefunden?

Axel Tillemans