Globale Erwärmung im Weltraum – aber wir sind nicht schuld

Kosmische globale Erwärmung: Der Weltraum wird heißer – aber es ist nicht unsere Schuld

Die Geburt des Universums war ziemlich heiß: Unmittelbar nach dem Urknall, der Zeit und Raum schuf, beherrschten Temperaturen von mehreren Milliarden Grad den Babykosmos. Mit der unglaublich schnellen Ausdehnung des Weltraums sanken die Temperaturen, zuerst wurden Atomkerne und dann Atome gebildet und die kosmische Hintergrundstrahlung freigesetzt. Die Raumausdehnung verlangsamte sich dann, nahm aber später wieder zu. Vermutlich wird sich das Universum – nach der populären Theorie – bis zum Ende des Jahrhunderts weiter ausdehnen und immer kühler werden Kalter Tod tritt ein und der Kosmos ist völlig leicht und leblos.

Ganz gegen diesen Trend der Abkühlung hat sich gewendet nach einer neuen Studie Die Durchschnittstemperatur großer Strukturen im Weltraum hat sich in den letzten zehn Milliarden Jahren verzehnfacht. Heute sind es rund zwei Millionen Grad Kelvin, wie die Astronomen, die mit Yi-Kuan Chiang vom Zentrum für Kosmologie und Astroteilchenphysik der Universität von Ohio zusammenarbeiten, im „Astrophysical Journal“ schreiben.

„Große Strukturen“ sind das kosmische Netzwerk, in dem Galaxien und Galaxienhaufen angeordnet sind. Da die Materie im jungen Kosmos nicht vollständig gleichmäßig verteilt war, sondern zu Beginn winzige „Beulen“ aufwies, die durch die Schwerkraft massiv verstärkt wurden, konnte sich dieses Muster von Galaxien und Galaxienhaufen entwickeln. „Im Verlauf der kosmischen Entwicklung zieht die Gravitation dunkle Materie und Gas zusammen und bildet so Galaxien und Galaxienhaufen“, erklärt Chiang. „Diese Absaugung ist sehr stark – so stark, dass immer mehr Gas durch Stoßwellen erwärmt wird.“

Um die Erwärmung des Universums anhand dieser durch die Schwerkraft verursachten Agglomeration von Materie zu messen, verwendeten die Wissenschaftler ein Phänomen, das als bekannt ist Sunyayev-Seldowitsch-Effekt ist bekannt. Dieser Effekt tritt auf, wenn Photonen der kosmischen Hintergrundstrahlung mit ihrer niedrigen Energie von energiereichen Elektronen aus dem heißen Gas in den Galaxienhaufen gestreut werden und Energie von diesen absorbieren. Dies führt zu subtilen Signaturen in der kosmischen Hintergrundstrahlung, die durch das Gas und die Galaxien verursacht werden, dem Sunjajew-Seldowitsch-Effekt.

Dies kann beispielsweise auf den Messdaten der Das Mikrowellen-Weltraumteleskop der ESA namens Planck Lesen Sie – genau das haben die Astronomen getan. Um die thermische Energiedichte des Raums zu bestimmen, benötigten sie jedoch noch Informationen darüber, wie weit die Strukturen entfernt sind. Dazu verwendeten sie Daten zur Rotverschiebung des Planck-Teleskops, des Infrarotsatelliten IRAS und des Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Mit diesen Datensätzen konnten die Forscher den thermischen Druck um Galaxien und Galaxienhaufen messen.

Es wurden nicht nur die Temperaturen relativ enger kosmischer Strukturen berechnet, sondern auch jene, die sich in enormer Entfernung befinden – und daher in der Vergangenheit von der Erde aus gesehen. Die Ansicht reichte zehn Milliarden Jahre zurück.

Vor ungefähr acht Milliarden Jahren lag die Durchschnittstemperatur nach den Ergebnissen der Studie bei etwa 700.000 Kelvin, heute sind es zwei Millionen Grad. Nach Ansicht der Astronomen beruht dieser Anstieg fast ausschließlich auf dem Wachstum großräumiger Strukturen. Das Gas in den Galaxien und Galaxienhaufen, das aufgrund der Schwerkraft zusammenbricht, wird durch Schocks erhitzt.

All dies hat nichts mit der globalen Erwärmung zu tun, wie Chiang betont: „Diese Phänomene treten in sehr unterschiedlichen Maßstäben auf. Sie sind überhaupt nicht verbunden. „(dhr)