Forscher haben in einer bedeutenden neuen Studie mit dem Atacama Cosmology Telescope (ACT) hochauflösende Bilder des frühen Universums erstellt, die einen detaillierten Einblick in die kosmische Hintergrundstrahlung geben. Diese Aufnahmen zeigen das erste Licht nach dem Urknall und liefern faszinierende Informationen über die Entwicklung des Universums.

Die kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung (CMB), die auch als Drei-Kelvin-Strahlung bezeichnet wird, trat etwa 380.000 Jahre nach dem Urknall auf, als sich die ersten Atome bildeten und das Universum für Licht durchsichtig wurde. Heute gibt diese Strahlung, die eine Temperatur von etwa 2,725 Kelvin hat, noch immer Einblicke in die Frühzeit des Kosmos und ist ein zentraler Beweis für die Urknalltheorie. t-online.de berichtet, dass die neuen Bilder eine bisher unerreichte Detailgenauigkeit der Hintergrundstrahlung zeigen, insbesondere in Bezug auf die Polarisation des Lichts.

Die Bedeutung der Polarisation

Die Polarisation der CMB ermöglicht Rückschlüsse auf die Bewegung von Wasserstoff- und Heliumgas im jungen Universum sowie die Bildung der ersten Sterne und Galaxien. Diese neuen Daten bestätigen das bestehende Modell der Kosmologie zur Entstehung und Entwicklung des Universums. Dennoch bleibt ein ungelöstes Rätsel: die „Hubble-Spannung“, die eine Diskrepanz bei der Messung der Ausdehnungsgeschwindigkeit des Universums offenbart. Messungen an nahen Galaxien zeigen eine höhere Expansionsrate, während die Daten aus der Hintergrundstrahlung niedrigere Werte liefern.

Die neuen Bilder unterstützen die bisherigen Werte zur Expansionsrate, klären die Diskrepanz jedoch nicht. Das Alter des Universums wurde dabei erneut auf etwa 13,8 Milliarden Jahre mit einer Unsicherheit von nur 0,1 Prozent bestätigt. Die CMB hat ein nahezu perfektes Intensitätsspektrum eines Schwarzen Körpers, was das Verständnis der physikalischen Prozesse im frühen Universum unterstützt. Dies geschieht in einem Kontext, in dem Dunkle Materie und Dunkle Energie entscheidend für die Struktur und das Verhalten des Universums sind. astronomie.info hebt hervor, dass Dunkle Materie etwa 26 % der gesamten Masse des Universums ausmacht und durch Effekte wie den Gravitationslinseneffekt nachgewiesen werden kann.

Der Fortschritt der Forschung

Das Atacama Cosmology Telescope wurde 2022 außer Betrieb genommen, und am gleichen Standort in Chile wird das Simons-Observatorium gebaut, welches empfindlichere Messungen durchführen soll. Diese neuen Technologien zielen darauf ab, die bestehenden Rätsel des Universums zu lösen, wie die Erkundung der Natur von Dunkler Materie und Dunkler Energie. Die kosmische Hintergrundstrahlung bleibt dabei ein Schlüssel zu den Geheimnissen der kosmischen Entwicklung und der Struktur des Universums.

Die wiederholten Messungen der CMB durch Satellitenmissionen wie WMAP und COBE haben entscheidend zur Verfeinerung unseres Verständnisses des frühen Universums beigetragen. Die aktuellen Messungen stimmen gut mit den theoretischen Vorhersagen der Urknalltheorie überein, obwohl einige Aspekt wie die Nord-Süd-Asymmetrie und der CMB Cold Spot unerklärt bleiben. Die umfassende Analyse dieser Strahlung wird auch in Zukunft weiterhin essentielle Einsichten in die Natur des Universums liefern. Wikipedia