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WMAP

WMAP ist zwar konkurrenzlos unter den Lauschern nach dem Echo des Urknalls, doch die Melodie von dessen Grundtönen ist noch nicht die ganze Musik für die Kosmologen. Auch auf sehr kleinräumigen Skalen – im Bogenminuten-Bereich – zeigt die Temperaturverteilung der Kosmischen Hintergrundstrahlung ein charakteristisches Muster. Es stammt von Schallwellen im frühen Universum, entstanden durch die Oszillationen des heißen Plasmas unter dem Einfluss der Schwerkraft von zufälligen Verdichtungen insbesondere in der Dunklen Materie. WMAPs Auflösungsvermögen reicht nicht aus, um diese feinen Obertöne zu messen. Doch letztes Jahr ist dieses Kunststück erstmals mit zwei erdgebundenen Teleskopen gelungen – ihre Daten trugen maßgeblich dazu bei, den von WMAP aufgezeichneten kosmischen Fingerabdruck zu präzisieren.

Die ersten Signaturen der höheren Moden oder Oberschwingungen im wabernden Urgas hat CBI aufgespürt, der Cosmic Background Imager. Dieses Interferometer aus 13 zusammengeschalteten Teleskopen auf einer sechs Meter großen Plattform steht so hoch in der chilenischen Atacama-Wüste, dass seine Erbauer Sauerstoffmasken benötigten: 5080 Meter über dem Meeresspiegel. Im Frequenzbereich von 26 bis 36 Gigahertz nahmen Forscher aus den USA, Kanada und Chile drei Stellen am Himmel von jeweils zwei Quadratgrad ins Visier – das entspricht der vierfachen Vollmondfläche. Dabei gelang es, noch zehn Millionstel Grad feine Temperaturunterschiede mit einer Auflösung von 6 bis 15 Bogenminuten zu messen. „Wir haben erstmals die Keime gesehen, die zur Entstehung der Galaxienhaufen führten“, sagt CBI-Teamleiter Anthony Readhead vom California Institute of Technology in Pasadena. „Das hat die Theorie der Galaxienbildung auf feste Beobachtungsgrundlagen gestellt.“

Noch genauer als die Messungen von CBI sind die bald darauf veröffentlichten Daten von ACBAR, dem Arcminute Cosmology Bolometer Array Receiver. Sie wurden von dem 2,1-Meter-Viper-Teleskop bei der Amundsen-Scott-Südpolstation in 3000 Meter Höhe gewonnen. ACBARs 16 Detektoren, gekühlt auf zwei Zehntel Grad über dem absoluten Nullpunkt, waren auf das Maximum der Kosmischen Hintergrundstrahlung bei drei Millimeter Wellenlänge gerichtet. Sie fanden noch mehr Obertöne der kosmischen Melodie. „Es ist erstaunlich, wie präzise unsere Theorien die Zustände im frühen Universum erklären, obwohl wir so wenig von der Dunklen Materie und der Dunklen Energie verstehen, die über 95 Prozent vom All ausmachen“, sagt Teamleiter William Holzapfel von der University of California in Berkeley. Er betont auch, wie wichtig es sei, dass ACBARs Daten mit denen von CBI übereinstimmen, obwohl sie mit ganz anderen Methoden gewonnen wurden.

Rüdiger Vaas

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