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Forschung

Fossil des Urkalls
von Stefan Deiters
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8. März 1999

Messungen mit dem europäischen Infrarot-Weltraumteleskop ISO brachten ein beruhigendes Ergebnis: Das Weltall wird wahrscheinlich nicht wieder - in einer Art Umkehrung des Urknalls - in sich zusammenfallen, sondern sich immer weiter ausdehnen. Die Astronomen schlossen dies aus der Messung nur eines Elementes: Deuterium.

Eine der interessantesten Fragen der Kosmologie ist, in was für einer Art Universum wir uns eigentlich befinden: Wird es sich ständig weiter ausdehnen oder wird die Expansion des Universums irgendwann einmal gestoppt und umgekehrt - das All würde dann wieder kollabieren. Zur Beantwortung dieser Frage müssen die Kosmologen vor allem eines wissen: Wieviel Masse gibt es im Weltall. Ist nämlich genug Materie vorhanden, könnte diese durch ihre Anziehungskraft die Ausdehnung irgendwann stoppen.

Um die Masse des Universums abzuschätzen, bedienen sich die Astronomen eines Tricks. Sie konzentrieren sich auf nur ein einziges Element: Deuterium. Das besondere an diesem Isotop des Wasserstoffs ist, daß bisher nur ein einziger natürlicher Prozeß bekannt ist, bei dem Deuterium entsteht: der Urknall. So gilt Deuterium als eine Art Fossil-Element aus der Anfangszeit des Universums.

Die Häufigkeit von Deuterium nach dem Urknall steht nun in einem direkten Verhältnis zur Gesamtmasse der normalen - also prinzipiell sichtbaren - oder auch baryonischen Materie, die wiederum über das Schicksal des Universums entscheidet. Nur leider wurde Deuterium seit dem Urknall in Kernreaktionen in Sternen zerstört, so daß die Astronomen verschiedene Werte für die heutige Deuteriumhäufigkeit erhielten. Aus diesen Ergebnissen versuchten sie, auf den anfänglichen Gehalt des Elementes zurückzuschliessen.

Mit dem ISO-Satelliten hat nun ein Wissenschaftler-Team versucht, den Deuterium-Gehalt in einem 1.500 Lichtjahre entfernten Sternentstehungsgebiet zu messen. Sie fanden dabei etwa ein Deuterium-Atom unter 100.000 Wasserstoff-Atomen. Ein Wert, der sich mit anderen Messungen des Fossil-Elementes deckt. Und diese Häufigkeit führt schließlich zu einer Gesamtmasse, die dem Universum noch eine lange und beständige Expansion voraussagt.

Links im WWW

  • ISO, Homepage der ESA
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