Sonnenuntergang in Kassel (Lara Bendig)

Samstag, 2. Januar 2021

Warum wir da sein können, Teil 4: weil genau die richtigen Schwankungen da waren

 Unser Kosmos besitzt innere Strukturen: Es gibt Galaxienhaufen, Galaxien und Sterne. Diese Strukturierung in der vorliegenden Form war Voraussetzung zu genau der Entwicklung, die zum heutigen Zustand geführt hat.

Ausgangspunkt für alle Strukturbildungen waren Dichtefluktuationen im heißen Urknallgas.

Die Strahlung dieses Gases wurde vor fast 60 Jahren entdeckt (Penzias, Wilson). Lange Zeit schien die Strahlung vollkommen gleichmäßig aus allen Richtungen zu uns zu kommen.

Erst als die Messgeräte kleinere Intensitätsschwankungen messen konnten, zeigte sich, dass das Urknallgas eben nicht homogen verteilt war. Der Cosmic Microwave Background Explorer (COBE) lieferte erst 1992 zuverlässige Daten. Allerdings  war die Auflösung mit 7° (14 Vollmonddurchmessern) noch recht bescheiden. Sie reichte aber aus, erste Strukturen zu sehen.

Spätere Satelliten hatten deutlich ebssere Auflösungen. Beim Plancksatelliten betrug die Verbesserung etwa 50-fach!

Allerdings waren die Inhomogenitäten deutlich kleiner als erwartet.

Die Strahlung hat im Mittel eine Temperatur von 2,725 +/- 0,001 K. Erst im Bereich von 0,000040 K liegen die beobachtbaren Schwankungen.

Damit aus solchen kleinen Schwankungen im Urknallgas die heutige Struktur, trotz Expansion, entstehen kann, braucht man die verstärkende Wirkung der Dunklen Materie.

Eigentlich sind es Dichteschwankungen der Dunklen Materie, die wir aber nicht erkennen können, die für die Strukturbildubng im Kosmos verantwortlich ist. Nur das, was die normale Materie dadurch macht, ist für uns wahrnehmbar. Und so sehen wir Schwankungen im Urknallgas und Galaxienhaufen im heutigen Universum.

Was wäre, wenn diese ursprünglichen Schwankungen zu klein gewesen wären?

Dann hätten sich nie Galaxien gebildet....und wir würden heute nicht darüber reden...

Und was wäre bei zu großen Schwankungen passiert? Galaxien hätten sich viel früher mit größerer Sternendichte gebildet. Es wäre dort zu vielen engen Begegnungen zwischen den Sternen gekommen, die Planetensysteme zerstört hätten. Zeit für die Bildung von Leben hätte es auf solchen Planeten nhe gegeben.

Es hat also alles mal wieder genau gepasst...

Erklärung der Bilderfolge (ESA/NASA):

Einheitlicher Strahlungshintergrund bei 2,72 K

Bewegung der Erde führt zu Temperaturunterschieden, die rausgerechnet werden

Erste Strukturen und Milchstraßenband sichtbar

Das fertige Bild und das verbesserte Bild des Nachfolgesatelliten

Ganz rechts das Bild mit d er besten Auflösung 





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