KOSMOLOGIE
Präzise Messungen bestätigen Standardmodell
von Rainer Kayser
9. November 2009

Vom Südpol kommen neue Indizien dafür, dass das aktuelle Weltmodell der Kosmologen, nach dem ein beträchtlicher Teil des Universums aus Dunkler Energie und Dunkler Materie besteht, so schlecht nicht ist. Messungen der Polarisation der kosmischen Hintergrundstrahlung ergaben nämlich jetzt eine gute Übereinstimmung mit den theoretischen Vorhersagen.

Aus der Antarktis gelangen jetzt präzise Messungen der kosmischen Hintergrundstrahlung.  Bild: Nicolle Rager Fuller, NSF

Die Polarisation der kosmischen Hintergrundstrahlung - des Strahlungsechos des Urknalls - stimmt mit den theoretischen Vorhersagen des Standardmodells der Kosmologie überein. Das zeigen extrem genaue Messungen mit einem Spezialteleskop am Südpol, die ein internationales Forscherteam jetzt im Fachblatt Astrophysical Journal präsentiert. Die Beobachtungen bestätigen damit einmal mehr, dass das Universum zu 95 Prozent aus Dunkler Materie und Dunkler Energie besteht.

"Die Untersuchung der kosmischen Hintergrundstrahlung liefert uns ein sehr genaues Bild vom Universum 400.000 Jahre nach dem Urknall", erklärt Walter Gear von der Cardiff University in Großbritannien, einer der Projektleiter. "Als wir unser Projekt begannen, hatte noch niemand die Polarisation der Hintergrundstrahlung entdeckt. Wir dachten, dass wir vielleicht einen Fehler in der Theorie finden würden. Doch diese extrem genauen Daten passen erstaunlich gut zu den theoretischen Vorhersagen."

Die Hintergrundstrahlung entstand 400.000 Jahre nach dem Urknall, als das Weltall für elektromagnetische Strahlung durchsichtig wurde. Ursprünglich war die Strahlung unpolarisiert, doch die Wechselwirkung mit dem sich bewegenden Gas im jungen Kosmos prägte dem Strahlungshintergrund eine Polarisation auf.

Aus der Verteilung der Polarisation sowie winziger Temperaturschwankungen in der Hintergrundstrahlung können die Astronomen daher Aussagen über die Materieverteilung und die Bewegung der Materie im jungen Kosmos ableiten. Und die Dichteschwankungen im frühen Universum hängen wiederum vom Einfluss der Dunklen Materie und der Dunklen Energie ab. Die von Gear und seinen Kollegen gemessene Polarisation stimmt mit den Vorhersagen des Standardmodells der Kosmologie überein, in dem die gewöhnliche Materie, aus denen Sterne und Planeten bestehen, lediglich fünf Prozent des kosmischen Gesamtenergiehaushalts ausmachen.

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