Vielleicht haben Sie mindestens einmal in Ihrem Leben von einer Zeitreise geträumt. Vielleicht um sich im antiken Rom umzusehen oder einen Blick auf Dinosaurier zu werfen. Für einige anerkannte Wissenschaftler es wäre auch möglich, aber das ist eine andere Geschichte, und heute sprechen wir über etwas anderes. Es gibt eine Gruppe von Astronomen, die der Zeitreise sehr nahe gekommen sind, indem sie dieAtacama-Kosmologie-Teleskop um auf eine Zeit zurückzublicken, als das Universum gerade geboren wurde.
Ein Unterfangen, das wir als verrückt bezeichnen würden, wenn es nicht real wäre. Denken Sie darüber nach: Wir sprechen hier über 99,99 % der Geschichte des Kosmos., als alles, was heute existiert, noch ein laufendes Projekt war.
Atacama, ein beispielloser Zeitsprung
L 'Atacama Er erreichte etwas Außergewöhnliches: die Beobachtung des emittierten Lichts nur 380.000 Jahre nach dem Urknall. Um Ihnen eine Vorstellung von der Bedeutung dieser Beobachtung zu geben: Wir sprechen hier von einer Zeit, als das Universum noch ein kosmisches Kleinkind war, während andere Teleskope „nur“ wenige Millionen Jahre nach dem ersten Ereignis stillstanden.
Was diese Leistung noch bemerkenswerter macht, ist die Qualität der erhaltenen Bilder. Keine verschwommenen Flecken oder vagen Interpretationen, sondern die schärfsten Bilder, die jemals von der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung (CMB) aufgenommen wurden. Diese Art der Beobachtung ist dank der fortschrittlichen Optik der Atacama möglich, die Licht bei Millimeterwellenlängen mit beispielloser Präzision erfassen kann.
Und wenn man bedenkt, dass all dies geschieht, während wir hier auf der Erde sind und uns über dumme und elende Dinge wie Kriege Sorgen machen. Das Universum zeigt uns buchstäblich seine ersten Schreie und viele von uns lauschen dem Gerede einiger Verrückter.
Die Hubble-Spannung und das Standardmodell
Die moderne Kosmologie ist ein bisschen wie eine wissenschaftliche Seifenoper: Es gibt Spannungen, Meinungsverschiedenheiten und eine ständige Suche nach Antworten. Im Mittelpunkt dieser Handlung steht das berühmte „Hubble-Spannung“, eine Meinungsverschiedenheit zwischen verschiedenen Messungen der Expansionsrate des Universums, die Astronomen seit Jahren vor Rätsel stellt.
Mit den neuen Daten aus der Atacama hoffte das Forschungsteam, einige Hinweise zu finden, die diese Kontroverse aufklären könnten. Stattdessen erzielten sie Ergebnisse die das kosmologische Standardmodell unterstützen, was das Mysterium weiter verschärft. Wie er sagte Adriaan Duivenvoorden, Forscher am Max-Planck-Institut für Astrophysik:
Wir haben diese völlig neue Messung des Himmels durchgeführt, die uns eine unabhängige Überprüfung des kosmologischen Modells ermöglicht, und unsere Ergebnisse zeigen, dass es Bestand hat.
Am überraschendsten war jedoch die Erwartung des Teams, zumindest einige Teilbeweise für exotische Physik oder Teilchen zu finden, die die Grundlage der Spannung erklären könnten. Aber, wie er zugab Hirsche, dieser Beweis „war einfach nicht in den Daten enthalten.“ Es ist, als würde man nach einem Täter für ein Verbrechen suchen und feststellen, dass alle Verdächtigen ein stichhaltiges Alibi haben. Frustrierend, aber faszinierend.
Eine Eintrittskarte zur Geburt des Universums
Atacama hat jedoch mehr getan, als nur in die Vergangenheit zu blicken: Es hat praktisch eine Eintrittskarte gekauft, um Zeuge der Geburt des Universums zu werden. Die Ergebnisse der Studie bestätigen mit unglaublicher Präzision das Alter unseres Universums: 13,8 Milliarden Jahre, mit einer Fehlerspanne von nur 0,1 %. Es ist, als könnten wir das Geburtsdatum einer Person, die vor Tausenden von Jahren gelebt hat, auf wenige Stunden genau bestimmen.
Noch faszinierender ist die bestätigt, dass das gesamte Helium im Universum in den ersten drei Minuten nach dem Urknall entstanden ist. Wie er erklärte Thibaut Louis, Forscher am CNRS:
Unsere neuen Messungen seiner Häufigkeit stimmen sehr gut mit theoretischen Modellen und Beobachtungen in Galaxien überein.
Es erscheint mir unglaublich, dass in diesen ersten 180 kosmischen Sekunden ein Großteil des chemischen Schicksals des Universums entschieden wurde. Es ist, als wäre das Rezept für das Universum in Eile geschrieben worden, aber mit einer solchen Präzision, dass es Milliarden von Jahren Bestand haben wird. Oder als wäre es vielleicht die Wiederholung eines bereits vielfach angewandten Rezepts, aber auch dies das ist eine andere Geschichte.
Atacama: Ein Blick in die Vergangenheit, um die Gegenwart zu verstehen
Für mich, der sich schon immer zu (scheinbaren) Gegensätzen, Wissenschaft und Poesie hingezogen fühlte, ist die größte Kraft dieser Forschung metaphorischer Natur: Ein solcher Blick in die Vergangenheit hilft uns, die Gegenwart besser zu verstehen. Wie hat er elegant zusammengefasst Jo Dunkley, Professor für Physik und Astrophysik in Princeton:
Wenn wir auf eine Zeit zurückblicken, in der die Dinge viel einfacher waren, können wir die Geschichte der Entwicklung unseres Universums zu dem reichen und komplexen Ort zusammensetzen, an dem wir uns heute befinden.
Dieser Ansatz hat etwas zutiefst Poetisches. Es ist, als wäre das Universum ein Buch, das wir rückwärts lesen, beginnend mit dem letzten Kapitel (der Gegenwart) und versuchen, zum Prolog (dem Urknall) zu gelangen. Angenommen, es gäbe nur einen Prolog, und zwar noch eine andere Geschichte.
Die Ergebnisse wurden noch nicht von Experten begutachtet, wurden aber am 19. März auf der Jahreskonferenz der American Physical Society vorgestellt. Und wir, die winzigen Bewohner dieses riesigen Kosmos, schauen weiterhin zu den Sternen und versuchen, unsere Geschichte im uralten Licht zu lesen, das uns über die Unendlichkeit der Zeit hinweg erreicht.
Bring uns weit weg, Atacama.
