Gravitationswellen vom Urknall Im Zweifel nur Staub

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Vor einem halben Jahr sorgte ein Teleskop am Südpol für Aufsehen: Ein Signal aus der ersten Sekunde des Universums wollte das Bicep2-Team aufgefangen haben. Doch nun weckt eine neue Studie starke Zweifel an der Sensation.

Von Robert Gast

Es schien eine Sensation zu sein, eine Nobelpreis-würdige Entdeckung: Im März präsentierten Forscher eines kleinen, am Südpol aufgestellten Teleskops namens Bicep2 Hinweise auf Gravitationswellen, die vom Urknall stammen sollten. Es schien ein Signal vom Anfang des Universums zu sein, mit dessen Hilfe Forscher endlich entschlüsseln wollten, was in der ersten Sekunde des Kosmos passiert ist. Doch nun, ein halbes Jahr nach der Pressekonferenz in Harvard, auf der die Bicep2-Wissenschaftler ihr Ergebnis verkündet hatten, ist die Begeisterung Ernüchterung gewichen: Vermutlich hat Bicep2 mitnichten ein Fenster zum Urknall aufgestoßen - sondern sich von Staubkörnern zwischen den Sternen in die Irre führen lassen.

Das legen Messungen des europäischen Forschungssatelliten Planck nahe, die in der Nacht zum Montag im Internet veröffentlicht wurden. Planck misst, wie Bicep2, die sogenannte kosmische Hintergrundstrahlung, ein Nachglimmen des Urknalls, das Physiker seit den 1960er Jahren untersuchen. In Form von extrem schwachen Mikrowellen durchdringt es den gesamten Weltraum, entstanden ist die Strahlung etwa 380 000 Jahre nach der Geburt des Universums vor 13,8 Milliarden Jahren. Das Bicep2-Teleskop hatte diese Strahlung mehrere Jahre lang in einem kleinen Himmelsauschnitt über dem Südpol vermessen. In der Analyse offenbarte die Strahlung dann ein eigentümliches, wirbelförmiges Muster.

Mächtige Schwingungen in der Raumzeit, die beim Urknall entstanden sein sollen, könnten die Kräusel auf die Hintergrundstrahlung übertragen haben, spekulierten die Forscher. Diese Gravitationswellen wären der Beweis dafür, dass sich der Kosmos in der ersten Sekunde seiner Existenz in unvorstellbarer Geschwindigkeit aufgebläht hat, Physiker sprechen von der Inflations-Theorie.

Doch nach der Pressekonferenz im März wiesen konkurrierende Forscher auf eine andere, weit weniger spektakuläre Erklärung für das Bicep2-Signal hin: Auch Staubpartikel in unserer Galaxie, der Milchstraße, könnten die kosmische Hintergrundstrahlung verwirbelt haben. Es fehlten jedoch Messdaten zu der Frage, wie Staubpartikel im Weltall rund um die Erde verteilt sind - und ob das Bicep2-Teleskop in Richtung einer Himmelsregion blickt, in der sich Staub ballt.

Nur Staub oder auch Urknall?

Diese Messdaten hat nun Planck geliefert, und es sieht nicht gut aus für die Bicep2-Sensation. Planck fertigt seit 2009 vom Weltraum aus ein 360-Grad-Panorama der kosmischen Hintergrundstrahlung an. Mit diesen Daten konnten die Forscher nun erstmals die Staubverteilung in der Milchstraße bestimmen. Die Messung zeigt, dass sich in dem Bereich des Weltraums, den Bicep2 beobachtet hat, Staub befindet. Dieser wird von Sternenlicht aufgeheizt, woraufhin die Körnchen Mikrowellen abstrahlen, die denen der kosmischen Hintergrundstrahlung ähneln. Sie könnten das spektakuläre Signal vom März vollständig erklären.

Ganz zerstören wollen die Planck-Forscher die Hoffnungen ihrer amerikanischen Kollegen aber noch nicht: Ihre Messung wiesen noch Unsicherheiten auf, man könne noch nicht ausschließen, dass neben dem Staub in der Milchstraße auch Gravitationswellen des Urknalls für die Wirbel in der Hintergrundstrahlung verantwortlich seien.

"Es könnte sein, dass noch Gravitationswellen in dem Signal drinstecken", sagt Planck-Forscher Torsten Enßlin vom Max-Planck Institut für Astrophysik in Garching. "Es könnte aber auch sein, dass alles Staub ist." Klären soll diese Frage eine Arbeit, die Planck und Bicep2 Ende des Jahres gemeinsam veröffentlichen wollen. "Mein Gefühl ist, dass Bicep2 hauptsächlich Staub gesehen hat", sagt Torsten Enßlin.