Hören Sie den Klang des Urknalls: Audio 13,8 Milliarden Jahre alt

Das älteste elektromagnetische Signal, das wir analysieren können, ist die kosmische Hintergrundstrahlung, ein Zeugnis, das aus der Zeit des Urknalls vor 13,8 Milliarden Jahren stammt. Hier erfahren Sie, was es ist und warum es so wichtig ist

Eines der faszinierendsten Dinge am Universum ist, dass wir zu jedem Zeitpunkt buchstäblich in ein Meer aus Photonen elektromagnetischer Strahlung eintauchen, die vom Urknall herrühren. Denken Sie nur daran, dass wir auch heute noch etwas von der Wärme spüren, die am Anfang da war. Wenn Sie beispielsweise ein Radio einschalten, ist ein kleiner Teil des statischen Rauschens darauf zurückzuführen zur kosmischen Hintergrundstrahlung, worüber wir auch in einem früheren Artikel gesprochen haben. Aber was genau ist das und warum ist es so wichtig für die Wissenschaft?

Das Echo des Urknalls

Um dies zu verstehen, müssen wir für einen Moment auf ungefähr zurückgehen 300.000 Jahre nach dem Urknall. Im Universum gab es damals nichts Vergleichbares zu dem, was wir heute sehen. Es gab keine Sterne, keine Galaxien, nur Protonen und Elektronen. Es gab auch Heliumkerne, die aus zwei Protonen und zwei Neutronen bestanden, sowie kleine Spuren anderer leichter Kerne. Der größte Teil der Materie bestand jedoch aus Protonen: Viele Wissenschaftler glauben, dass es auch Neutrinos und möglicherweise Spuren von Teilchen der Dunklen Materie gab, die wir immer noch nicht genau erklären können.

Dann gab es Photonen. Sie sind die Teilchen, aus denen Licht und jede andere Art elektromagnetischer Strahlung besteht. Kurz gesagt, im damaligen Universum Es gab so viel Licht und so viel Hitze. Normalerweise neigen Protonen und Elektronen dazu, sich zu Wasserstoffatomen zu verbinden, aber in einer solchen Situation ist das nicht möglich, weil zu viele Photonen vorhanden sind und die Temperatur zu hoch ist. Photonen interagieren unter anderem mit elektrisch geladenen Teilchen wie Elektronen, sodass sie sich nicht frei bewegen können.

Die Entdeckung der kosmischen Hintergrundstrahlung

Wenn Sie dort wären, hätten Sie nichts anderes gesehen leuchtender Nebel, ein bisschen wie in einem Stern. Wir wissen jedoch, dass sich das Universum ausdehnte und auch die elektromagnetische Strahlung von der Rotverschiebung beeinflusst wurde. So verringerte sich die Frequenz der elektromagnetischen Strahlung, ihre Energie nahm ab, und zwar an einem bestimmten Punkt, an dem das Universum existierte 380.000 Jahre Die Temperatur war so niedrig, dass die Wasserstoffatome nicht mehr auseinandergebrochen werden konnten. Protonen und Elektronen verbanden sich zu Wasserstoffatomen, Licht wurde freigesetzt und Photonen begannen sich im Universum auszubreiten.

Versetzen wir uns in die Lage dieser Photonen, die beginnen, sich im leeren Raum zu bewegen seit 13,8 Milliarden Jahren. Irgendwann wird eines davon von einer Antenne in New Jersey (USA) erfasst. Es ist die Antenne, dank derer Astronomen Penzias und Wilson entdeckte erstmals 1964 die Existenz kosmischer Mikrowellen-Hintergrundstrahlung. Es ist eine der wichtigsten Entdeckungen in der Geschichte der Wissenschaft und liefert uns den direkten Beweis dafür, dass das Universum in der Vergangenheit heiß und dicht war. Das ist genau das, was das Urknall-Modell sagt. Die Tatsache, dass diese Strahlung sehr gleichmäßig ist, sagt uns auch, dass es im Universum keine besonderen Punkte gibt und dass jeder Punkt im Raum allen anderen Punkten gleichwertig ist. Es ist erstaunlich, sich vorzustellen, jeden Moment darin versunken zu sein Meer aus Strahlung das aus dem Uruniversum stammt.

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