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Kosmologie in einer Billion Jahre
von Stefan Deiters
astronews.com
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 ferner
Zukunft wird es diese Indizien allerdings nicht mehr geben. Ganz hilflos wären
die Kosmologen aber nicht.
Auch Astronomen in einer Billion Jahre
könnten 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."
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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