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KOSMOLOGIE
Kosmologie in einer Billion Jahre
von Stefan Deiters
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3. Mai 2011

Die Hinweise darauf, dass sich unser Universum ausdehnt und durch einen Urknall entstanden sein muss, sind heute eindeutig: Astronomen konnten beobachten, wie sich Galaxien voneinander entfernen und haben mit der kosmischen Hintergrundstrahlung sogar das Nachglühen des Urknalls aufgespürt. In fernen Zukunft wird es diese Indizien allerdings nicht mehr geben. Ganz hilflos wären die Kosmologen aber nicht.

Kosmologie

Auch Astronomen in einer Billion Jahre könnte Hinweise auf den Urknall finden. Bild: David A. Aguilar (CfA)

Die Entdeckung, die Edwin Hubble in der ersten Hälfte des letzten Jahrhunderts machte, war verräterisch: Je weiter eine Galaxie von uns entfernt war, desto schneller schien sie sich von uns weg zu bewegen - der erste Hinweis darauf, dass das Universum durch einen Urknall entstanden war und sich seitdem ausdehnt. Später entdeckten Forscher dann sogar mit der kosmischen Hintergrundstrahlung eine Art "Nachglühen" von der Geburt des Weltalls.

In einer Billion Jahre allerdings, wenn das Universum etwa 100-mal älter ist als heute, böte sich den Astromomen ein deutlich anderes Bild: Die Milchstraße wäre längst mit der Andromedagalaxie zu einer neuen Galaxie verschmolzen, die manchmal Milkomeda-Galaxie genannt wird. Viele ihrer Sterne, auch unsere Sonne, wären längst erloschen und alle anderen, heute noch sichtbaren Galaxien lägen wegen der kosmischen Expansion jenseits unseres "kosmischen Horizonts" und könnten nicht mehr beobachtet werden. Aus dem gleichen Grund wäre auch die kosmische Hintergrundstrahlung längst nicht mehr messbar.

Hätten also Astronomen auf einem Planeten der Milkomeda-Galaxie keine Chance, etwas über den Ursprung des Universums zu erfahren? Doch, meint Avi Loeb, der Direktor des Institute for Theory and Computation des Harvard-Smithsonian-Center for Astrophysics im amerikanischen Cambridge. "Sie müssten dazu die am weitesten entfernten Lichtquellen benutzen, die es dann noch geben wird - Hochgeschwindigkeitssterne, die aus dem Zentrum von Milkomeda herausgeschleudert wurden. Bislang hatte man angenommen, dass beobachtende Kosmologie in einer Billion Jahre nicht mehr möglich sein würde."

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Etwa alle 100.000 Jahre gerät ein Doppelsternsystem zu nahe an das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße und wird von diesem getrennt. Während ein Stern in das Schwarze Loch fällt, wird der andere mit hoher Geschwindigkeit aus der Galaxie geschleudert. Diese Geschwindigkeit kann sogar ausreichen, um die Galaxie endgültig zu verlassen.

Die Suche nach solchen Hochgeschwindigkeitssternen gleicht der Fahndung nach der sprichwörtlichen Nadel im Heuhaufen, doch könnte sich der Aufwand für die Astronomen der Zukunft lohnen: Sobald sich die Sterne nämlich weit genug von der Milkomeda-Galaxie entfernt haben, werden sie durch die Expansion des Universums zusätzlich beschleunigt. Diese Beschleunigung ließe sich mit einer Technologie, die der unsrigen weit überlegen sein müsste, messen. Wenn das gelingt, ließe sich daraus auf die Expansion des Universums schließen.

Durch eine Untersuchung der Sterne von Milkomeda könnten die Astronomen dann etwas über die Geschichte ihrer Heimatgalaxie lernen. Zusammengenommen ergäbe sich so ein Bild eines expandierenden Universums. Selbst dessen Alter und den Wert der kosmologischen Konstante, einem Schlüsselparameter der aktuellen kosmologischen Modelle, wäre bestimmbar. "Auch für Astronomen der Zukunft müsste der Urknall also keine reine Glaubensfrage sein", so Loeb. "Durch sorgfältige Beobachtungen und Auswertungen könnten sie subtile Hinweise auf die Geschichte des Universums finden."

Die Untersuchung Loebs ist in der Fachzeitschrift Journal of Cosmology and Astroparticle Physics erschienen.  

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siehe auch
Hubble: Schneller Stern mit turbulenter Geschichte - 27. Juli 2010
VLT: Stern mit Rekordgeschwindigkeit entdeckt - 13. November 2005
Kosmologie: Am Ende gefriert die Zeit - 17. Dezember 2001
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
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