Das Universum ist älter als bisher angenommen

Der Urknall fand rund 120 Millionen Jahre früher statt als bisher angenommen, dies geht aus den Daten der Planck-Mission hervor, die heute von der Europäischen Weltraumagentur (ESA) in Paris veröffentlicht wurden. Das Weltraumteleskop Planck liefert die erste vollständige Himmelskarte der Mikrowellenhintergundstrahlung (CMB). Dieses älteste Licht im Universum ging auf die Reise, als das All 380.000 Jahre nach dem Urknall durchsichtig wurde. Damals kühlte sich die heiße Ursuppe aus Protonen, Elektronen und Photonen langsam ab und neutrale Wasserstoffatome bildeten sich. Als sich der Kosmos weiter ausdehnte und abkühlte, wurde diese Strahlung hin zu längeren Wellenlängen verschoben, so dass diese heute als kosmischer Mikrowellenhintergrund bei einer Temperatur von etwa 2,7 Kelvin messbar ist.

"Die Planck-Karte des CMB liefert uns ein extrem detailliertes Bild des ganz frühen Universums", sagt Simon White, Co-Investigator in der Planck-Kollaboration, Direktor am Max-Planck-Institut für Astrophysik und Principle Investigator am Exzellenzcluster Universe. Der Planck-Satellit wurde gebaut, um diese Fluktuationen mit bisher unerreichter Auflösung und Empfindlichkeit zu vermessen, mit dem Ziel, die Zusammensetzung und Entwicklung des Universums von Beginn bis heute zu bestimmen. Winzige Temperaturschwankungen in dieser Karte spiegeln kleinste Dichtefluktuationen im frühen Universum wider.

"Die Daten von Planck passen extrem gut zum Standardmodell der Kosmologie", sagt Torsten Enßlin, Leiter der am Max-Planck-Institut für Astrophysik angesiedelten deutschen Beteiligung der Mission. Die kosmischen Parameter konnten mit Planck daher mit einer bisher nicht erreichten Genauigkeit bestimmt werden: Demnach trägt die normale Materie mit 4,9 Prozent zur Massen- und Energiedichte des Universums bei, etwas mehr als bisher errechnet (4,5 %). Dazu kommen etwa 26,8 Prozent Dunkle Materie, deutlich mehr als für diesen unbekannten Stoff bisher angenommen (22,7 %). Andererseits ist der Anteil der Dunklen Energie, jener rätselhaften Komponente, die dafür sorgt, dass sich das Universum beschleunigt ausdehnt, mit 63,8 Prozent geringer als gedacht (72,8 %). Auch die Geschwindigkeit, mit der sich unser Universum heute ausdehnt, die so genannte Hubble-Konstante, konnte mit den Planck-Daten neu bestimmt werden: Mit 67,15 km/s/Mpc ist ihr Wert deutlich kleiner, als der derzeitige Standardwert (72 km/s/Mpc). Daraus ergibt sich das etwas höhere Alter des Universums von 13,82 Milliarden Jahren (bisher 13,7 Milliarden Jahre).

Allerdings gibt es in den Planck-Daten auch einige Auffälligkeiten, die sich nicht mit dem Standardmodell vertragen: So sind die CMB-Fluktuationen auf großen Skalen geringer, als man das von den auf kleineren Skalen gemessenen Strukturen erwarten würde. Außerdem scheint eine Himmelssphäre etwas stärkere Strukturen aufzuweisen als die andere. Auch erstreckt sich ein auffälliges Element, ein kalter Fleck, über eine sehr viel größere Region, als man annehmen dürfte. Zu untersuchen, ob es sich bei diesen Auffälligkeiten nur um statistische Fluktuationen handelt oder ob sie eine Erweiterung des Standardmodells oder sogar völlig neue Theorien nötig machen, ist nun Aufgabe der Wissenschaftler.

Weitere Informationen:
Pressemitteilung der Max-Planck-Gesellschaft 
Informationen der ESA