Von Hans Schuh

Was die Heilige Schrift als ersten Akt der siebentägigen Schöpfungsgeschichte beschreibt, die Trennung von Urflut und Licht, dies soll nun der US-Forschungssatellit Cobe beobachtet haben: Er lieferte eine Art "Schnappschuß" von der Entstehung des Universums vor rund fünfzehn Milliarden Jahren. Die Strahlung, die Cobe für sein verschwommenes "Photo" sammelte, stammt aus der frühest möglichen Zeit. Das Baby-Universum befand sich damals im zarten Alter von 300 000 (= 0,0003 Milliarden) Jahren nach dem Urknall. Zu diesem Zeitpunkt wurde die auseinanderfliegende, aber immer noch extrem heiße und dichte Ursuppe erstmals "durchsichtig" für Licht. Aus dem kompakten Energiebrei entstanden die ersten Atome, wie sie unseren heutigen Kosmos bilden. Hierbei wurde die enge Bindung vom Licht an die Materie aufgehoben.

Dies sei "die Handschrift Gottes", jubelte das US-Nachrichtenmagazin Newsweek, als Cobes Photo auf der Jahrestagung der Amerikanischen Physikalischen Gesellschaft im vergangenen Monat in Washington bekannt wurde. Angelockt von geschickt gestreuten Gerüchten, hatte sich eine große Schar von Journalisten und Physikern in den überfüllten Saal gedrängt. Andächtig lauschten sie George Smoot, dem Leiter der Forschungsgruppe, als er die Entdeckung des im November 1989 gestarteten Nasa-Satelliten präsentierte. "Dies ist ein echter Durchbruch, eine Revolution in unserem Verständnis des frühen Universums", schwärmte der smarte, Bart und Brille tragende Astrophysiker von der University of California (Berkeley). "Der Heilige Gral der Kosmologie" sei gefunden, sekundierte Michael Turner, Astrophysiker der University of Chicago.

Was hat nun der Cobe-Satellit tatsächlich beobachtet? Sein Name steht für COsmic Background Explorer, zu deutsch: Erforscher des kosmischen Hintergrundes. Seit zweieinhalb Jahren untersucht er das – für unsere Augen pechschwarze – Firmament. Doch das All ist keineswegs völlig dunkel, sondern überall taghell erleuchtet von dem Nachglühen des Urknalls. Die Geburt des Universums übertraf in ihrer Wucht gleichsam die simultane Detonation sämtlicher irdischer Atomwaffen wie ein alles zerfetzendes Erdbeben das Hüsteln eines Flohes. Doch warum sehen wir nichts von dieser famosen Nachglut, der kosmischen Hintergrundstrahlung?

Unser Wahrnehmungsvermögen für elektromagnetische Strahlungen ist äußerst gering, das menschliche Auge nimmt von deren riesiger Bandbreite nur einen winzigen Ausschnitt wahr – das sichtbare Licht. Das Beispiel einer ausgeschalteten Glühbirne mag dies verdeutlichen: Für das Auge verglimmt deren Licht in Sekundenbruchteilen vom intensiven Weiß zum schwachen Rot. Jeder weiß, daß eine Glühbirne noch viele Minuten nach dem Ausschalten mit fingerverbrennender Intensität strahlt: Sie gibt unsichtbare Wärme (Infrarotstrahlung) ab. Zur Beobachtung der Nachglut vom Urknall, die sich im Laufe der Jahrmilliarden von unvorstellbarer Hitze auf frostige drei Grad Kelvin (minus 270 Grad Celsius) abgekühlt hat, müßten wir Augen haben, die sogar noch Mikrowellen sehen könnten. Deshalb tastet Cobe mit Mikrowellenempfängern scheibchenweise das Firmament ab.

Dabei stellte er eine verblüffende Übereinstimmung der gemessenen Hintergrundstrahlung mit dem theoretisch zu erwartenden Nachglühen einer völlig gleichförmigen Ursuppe fest, die 300 000 Jahre nach dem großen Knall erstmals Licht nach außen dringen ließ (siehe Zeichnung). Die Übereinstimmung war dermaßen perfekt, daß den Astronomen der Jubel im Halse steckenblieb, als sie vor zwei Jahren die ersten Cobe-Messungen sahen. Der Satellit sollte nämlich auch nach leichten örtlichen Schwankungen in der Mikrowellenstrahlung des Firmamentes suchen. Diese Unterschiede in der Leuchtkraft waren theoretisch zwingend notwendig, um die Entstehung der Sterne und Milchstraßen erklären zu können und deren ungleiche Verteilung am Himmel. Denn die Galaxien bilden heute stellenweise riesige Haufen und Superhaufen, beispielsweise in einer Ansammlung namens Große Mauer. Daneben existieren gigantische dunkle und leere Räume.

Nach den Berechnungen der Astronomen muß die heutige Ungleichverteilung der Materie im Kosmos bereits Vorläufer in einer ähnlich ungleich verteilten Materiedichte in der frühen Ursuppe gehabt haben. Deren Dichteschwankungen waren gewissermaßen die ersten "Keime" für die Schwerkraft, um einerseits Material für Sterne und Galaxien anzuhäufen, andererseits riesige Räume leerzufegen. Wegen seiner unregelmäßigen Dichte mußte das Baby-Universum aber auch unterschiedlich "durchsichtig" gewesen sein, als es am "ersten Schöpfungstag" sein Licht freigab.