Sonnenuntergang in Kassel (Lara Bendig)

Mittwoch, 16. Oktober 2019

Nobelpreis Physik an Astronomen: 5. Peebles von Anfang an prägender Kopf

1964 entdeckten Penzias und Wilson zufällig im Mikrowellenbereich eine Hintergrundstrahlung CMB am Himmel. Noch vor der Veröffentlichung erschien ein Aufsatz von Peebles, in dem er genau eine solche Strahlung vorhergesagt hat. Penzias und Wilson bekamen den Nobelpreis 1978, Peebles musste warten, bis sich seine weiteren Vorhersagen bestätigt haben.

1970 entwickelte er ein Modell zu möglichen Intensitätsfluktuationen im CMB, die dann vom Satelliten COBE 1989 bis 1993 vermessen wurden.
Im oberen Bild sehen wir die grobe Struktur des CMB: Die Bewegung der Erde lässt die Temperatur des CMB in Bewegungsrichtung leicht ansteigen.
Rechnet man das heraus, erhält man das mittlere Bild. Das Band in der Mitte ist die Strahlung der Milchstraße.
Rechnet man die raus, bleiben die Strukturen des CMB.

Die Strahlung selbst entspricht genau einer Planckschen Kurve der Temperatur von 2,7 K.



1982 entwickelte Peebles das Modell der kalten Dunklen Materie CDM, 1984 führte er die Dunkle Energie DE ein. Diese führt zu einer beschleunigten Expansion des Universums, die dann  1998 entdeckt wurde.

(Ich war damals auf einer Tagung Mikrokosmos - Makrokosmos in Aachen, als einer der Mitarbeiter des Entdeckerteams in einem Vortrag darüber sprach. Wir alle glaubten an einen Versprecher und fragten, ob er deceleration (Abbremsung)  statt acceleration (Beschleunigung) meine. Die Antwort war klar: "Mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit expandiert unser Kosmos beschleunigt.")

Daran erkennt man, dass Peebles die Kosmologie von Anfang an durch entscheidende theoretische Überlegungen und überprüfbare Vorhersagen geprägt hat.

Er entwickelte auch einen Zusammenhang zwischen der Temperatur und der Dichte der normalen Materie 380 000 Jahre nach dem Urknall und der Menge des im Kosmos vorhandenen Heliums.

Das ganze Feld seiner Überlegungen entfaltete Peebles, als er ein Spektrum der akustischen Schwingungen des Urknallgases berechnete, das so später dann von Satelliten wie WMAP und Planck genaustens vermessen wurde.

Dazu mehr im nächsten Post.


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