Die kalte CMB-Stelle

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Credit: WMAP Science Team, NASA

Beschreibung: Wie konnte ein Teil des frühen Universums so kalt sein? Niemand weiß das mit Sicherheit, und viele Astronomen glauben nun, dass die kalte Stelle in der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung (CMB) nicht besonders ungewöhnlich ist. Da das frühe Universum sich ausdehnte und abkühlte, wurde es plötzlich und vorhersagbarerweise transparent. Die Photonen, welche aus dieser Epoche zu uns kommen, sind überall um uns herum als CMB zu sehen. Nun ist dieses Strahlungsfeld zwar ziemlich einheitlich, hat aber etwas wärmere und kühlere Stellen, die uns viel über das frühe Universum verraten, das sie geprägt haben könnte. Bis auf vielleicht eine Stelle. Diese kalte CMB-Stelle in der Hintergrundstrahlung auf der oben gezeigten Karte des ganzen Himmels, die von WMAP im Laufe von 7 Jahren erstellt wurde, fiel auf, weil sie möglicherweise zu groß und zu kalt ist um leicht erklärt werden zu können. Unter den veröffentlichten Vermutungen fanden sich spektakuläre Vorläuferhypothesen wie eine riesige Leere, eine kosmische Textur oder sogar eine Quantenverschränkung mit einem Paralleluniversum. Gut möglich ist aber auch, dass man sogar von einem gewöhnlicheren Universum eine solche statistische Eigenart erwarten könnte, daher sagen Erklärungen der kalten CMB-Stelle wie diese vielleicht mehr über die menschliche Phantasie aus als über das frühe Universum.

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Hinweise auf einen riesigen Hohlraum im fernen Universum

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Illustrationscredit: Bill Saxton, U. Minnesota, NRAO, AUI, NSF NASA

Beschreibung: Wie entstand diese schier unermessliche Leere im Universum? Niemand weiß das genau, und sogar die Ausdehnung der Leere von schätzungsweise einer Milliarde Lichtjahre wird noch untersucht. Diese Leere ist kein Loch im Raum wie etwa ein Schwarzes Loch, sondern anscheinend eher eine riesige Region im Universum, die weitgehend frei von normaler (baryonscher) Materie und sogar von Dunkler Materie ist. Vermutlich enthält sie jedoch Dunkle Energie und ist offensichtlich lichtdurchlässig.

Die Existenz dieses Hohlraums wurde postuliert, nachdem es Spekulationen darüber gab, warum auf der Karte von WMAP in der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung (CMB) ungewöhnlich kalte Stellen auftreten. Eine Möglichkeit wäre, dass diese CMB-Region nicht wirklich sehr kalt ist, sondern das Licht an dieser Stelle auf irgendeine Weise weniger rotverschoben ist, als es eigentlich sein müsste.

Es sind auch andere Hohlräume im Universum bekannt, doch diese Leere scheint einen ungewöhnlichen Gravitationseinfluss auszuüben und ist daher vermutlich die größte derartige Stelle im gesamten sichtbaren Universum. Weitere Forschungen ergaben kürzlich, dass sich zwischen der Erde und dieser kalten Stelle in der Hintergrundstrahlung ungewöhnlich wenige kosmische Radioquellen befinden, was zur Schlussfolgerung auf diese riesige Leere führte. Oben sehen Sie eine künstlerische Illustration der riesigen kosmischen Leere.

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