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KOSMOLOGIE
Das Universum - ein Ellipsoid?
von Rainer Kayser
27. September 2006

Eine Kugel, ein Ring oder gar ein vierdimensionaler Fußball? Vorschläge für die Form des Universums gibt es viele.  Eine Gruppe von Physikern ist nun überzeugt, durch die Auswertung von Daten des Satelliten WMAP Belege dafür gefunden zu haben, dass unser Kosmos ein Ellipsoid ist. Schon eine leichte Abweichung von der Kugelform würde nämlich reichen, um bislang unverstandene WMAP-Daten zu erklären.

WMAP

Ausschnitt aus dem von der Wilkinson Microwave Anisotropy Probe erstellten "Babyfoto" des Universums. Die Farben stehen für winzige Temperaturschwankungen der Hintergrundstrahlung: Wärmere Regionen sind rot dargestellt, kältere Bereiche blau. Bild: NASA/WMAP Science Team

Unser Universum ist nicht kugelförmig, sondern elliptisch. Zu diesem Schluss kommt jetzt ein Team italienischer Forscher. Schon eine Abweichung um nur ein Prozent von der perfekten Kugelform kann, so zeigen die drei Physiker, eine bislang mysteriöse Eigenschaft der kosmischen Hintergrundstrahlung - einer Art "Echo" des Urknalls - erklären. Ursache der Elliptizität könnte ein bereits bei der Entstehung des Kosmos vorhandenes Magnetfeld sein, schreibt das Team im Fachblatt Physical Review Letters.

380.000 Jahre nach dem Urknall wurde der Kosmos durchsichtig - das heiße Plasma war so weit abgekühlt, dass es zu elektrisch neutralem Wasserstoff und Helium wurde. Zu dieser Zeit entstand auch die kosmische Hintergrundstrahlung, das heute auf eine Temperatur von 2,7 Kelvin abgekühlte "Echo des Urknalls". Seit 2001 untersucht der amerikanische Satellit WMAP winzige Schwankungen in der Temperatur der Hintergrundsstrahlung. Aus diesen Schwankungen können die Astronomen eine Vielzahl von Informationen über unseren Kosmos gewinnen. So zeigen die WMAP-Daten, dass das Universum 13,7 Milliarden Jahre alt ist und überwiegend aus "Dunkler Materie" und "Dunkler Energie" besteht.

Auf ein Problem stießen die Astronomen jedoch in den WMAP-Daten: Das so genannte Quadrupol-Moment - die Temperaturschwankungen auf sehr großen Skalen - ist zu schwach ausgeprägt. Leonardo Campanelli von der Universität Ferrara, sowie Paolo Cea und Luigi Tedesco von der Universität Bari fanden nun eine Lösung für dieses Problem. Sie konnten zeigen, dass in einem elliptischen Universum die Quadrupol-Komponente der Hintergrundstrahlung schwächer ist. Dabei reicht bereits eine Exzentrizität von einem Prozent, um die WMAP-Daten zu erklären.

Die Idee, dass unser Universum keine Kugel, sondern ein Ellipsoid ist, ist keineswegs neu. Es ist aber das erste Mal, dass diese Idee konsequent auf die von WMAP gelieferten Daten angewendet wurde. Prinzipiell gibt es keinen Grund dafür, dass das Universum exakt kugelförmig sein muss. Schon geringe Störungen, zum Beispiel durch ein Magnetfeld, könnten für eine leichte Deformation sorgen, so Campanelli, Cea und Tedesco.

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siehe auch
WMAP: Neue Zweifel an dunkler Materie und dunkler Energie - 4. Februar 2004
Kosmologie: Das Universum - ein vierdimensionaler Fußball? - 9. Oktober 2003
Kosmologie: Ist das Universum ringförmig? - 14. März 2003
WMAP: Babyfoto des Universums - 12. Februar 2003
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