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Astronomie|Physik

Mathematik des 19. Jahrhunderts ermöglicht Einblick in die Geburt unseres Kosmos

Eine vor mehr als 200 Jahren entwickelte Optimierungsmethode der Wirtschaftsmathematik könnte die Herstellung einer Karte unseres Kosmos kurz nach dem Urknall ermöglichen. Diese These stellt ein französisches Astronomenteam des Cote d?Azur Observatoriums in Nizza in der aktuellen Ausgabe des Fachblattes Nature (Band 417 Seite 260) auf. Die Forscher zeigen, dass es prinzipiell möglich sein sollte, aus einer Bestimmung der heutigen Galaxieverteilung deren Ort kurz nach dem Urknall vor mehr als 15 Milliarden Jahren zu berechnen.

Ausgangspunkt der Analyse der Forscher um Uriel Frisch ist die Annahme einer mehr oder weniger homogenen Galaxieverteilung in unserem Kosmos. Da sich die Galaxien trotz ihrer gegenseitigen Wechselwirkungen fast geradlinig durch das All bewegen, sollte es im Prinzip möglich sein, die Positionen der Galaxien zu einem bestimmten Punkt in der Vergangenheit zurückzurechnen ? obwohl die aktuellen Geschwindigkeiten der Galaxien unbekannt sind.

Ermöglicht wird dies durch eine vor mehr als 200 Jahren von dem französischen Mathematiker Gaspard Monge entwickelte mathematische Methode zur Optimierung der Arbeitskosten beim Transport von Erdmassen von einem Ort zu einem anderen. Die Arbeitskosten werden in der Analyse der Astronomen durch eine andere, kosmologische Variable ersetzt.

Dies erlaubte es dem Forscherteam, aus der angenommenen fast homogenen Galaxieverteilung die Verteilung der Galaxien kurz nach dem Urknall zu berechnen. Sie zeigen in ihrer Arbeit, wie sich vor 15 Milliarden Jahren auftretende Dichtefluktuationen zu großen Dichteschwankungen in der Gegenwart ausgebildet haben.

Die Wissenschaftler glauben, mit ihrer Methode die Zusammenballung von Galaxien zu Galaxienhaufen und die damit einhergehende extrem inhomogene Dichteverteilung des Universums erklären zu können. Den Forschern fehlt nur eine genaue Datenbank der aktuellen Positionen der bekannten Galaxien des Kosmos, um die fast homogene Galaxieverteilung in ihrer Proberechnung durch die wirkliche Verteilung ersetzen zu können. Dank zunehmend genauen Positionsbestimmungen von Galaxien mit den modernsten Teleskopen sollte dies innerhalb der nächsten Jahre möglich sein.

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