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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Das Universum ist kein Fußball, dafür älter als gedacht |
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| | | Neue Erkenntnisse über die Größe und das Alter des Universums: Unser Kosmos ist mindestens 75 Milliarden Lichtjahre groß, wie eine Analyse der kosmischen Hintergrundstrahlung ergab. Damit lässt sich auch etwas über die Form des Universums aussagen: Das kürzlich postulierte Modell eines Himmelszelts in Form eines überdimensionalen Fußballs ist damit widerlegt, berichten US-amerikanische Astrophysiker. |
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Was das Alter des Kosmos anbelangt, gibt es ebenfalls Neuigkeiten: Italienische und deutsche Physiker berechneten, dass sich der Anfang aller Dinge nicht vor 13,7, sondern vielmehr vor 14,7 Milliarden Jahren ereignet hat.
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Der Artikel "Constraining the Topology of the Universe" von Neil J. Cornish et al. erschien in den "Physical Review Letters" (Band 92, S.201302, Ausgabe vom 21.5.04). |
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 Zum Original-Abstract |
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Endlich oder unendlich? |
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Eine der fundamentalsten Fragen der Astronomie lautet: Ist das Universum endlich oder unendlich?
Wissenschaftler formulieren diese Frage für gewöhnlich in der bedeutungsgleichen, aber präziseren Form: Welche Form, d.h. welche Topologie weist unser Universum auf?
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Licht kehrt im endlichen Universum wieder |
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Ein endliches Universum sollte sich von einem unendlichen zumindest in einer Hinsicht unterscheiden, die experimentell erfassbar ist. Licht sollte im ersten Fall genug Zeit gehabt haben, einen Beobachter auf verschiedene Wege zu erreichen, während das bei einem unendlichen Universum nicht der Fall ist.
Das ist deswegen so, weil verschiedene endliche Topologien denkbar sind, in denen das Licht gleichsam auf dem einen Ende das Universum verlässt, um sogleich auf der anderen Seite wieder in dieses einzutreten.
Die - an das klassische Computerspiel "Pacman" erinnernde - Situation sollte wiederum zu charakteristischen Mustern der so genannten Hintergrundstrahlung führen.
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Hintergrundstrahlung nach Mustern abgesucht |
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Genau solche Muster hat nun Neil J. Cornish von der Montana State University mit drei Fachkollegen in den jüngst publizierten Daten des Satelliten "Wilkinson Microwave Anisotropy Probe" (WMAP) gesucht.
Konkret entwickelten die Forscher ein Computerprogramm, das kreisförmige "Doppelbilder" auf gegenüberliegenden Seiten des Himmels ausfindig machen sollte.
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Universum ist mindestens 75 Milliarden Lichtjahre groß |
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Wie sie in ihrem Artikel berichten, verlief die Suche nach solchen Mustern negativ. Das Universum hat demnach eine Mindestgröße von 24 Gigaparsec, das entspricht 75 Milliarden Lichtjahren. Zum Vergleich: Der von der Erde aus sichtbare Teil des Universums hat einen Radius von weniger als 15 Milliarden Lichtjahren.
Wie groß der Radius genau ist, hängt von dem Alter ab, das man dem Universum zugesteht - und das wurde nach einer aktuellen Veröffentlichung nach oben revidiert.
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König Fußball regiert nicht überall |
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Die Ergebnisse der US-amerikanischen Forscher bedeuten im Übrigen eine Absage an ein topologisches Modell, demzufolge das Universum die Form eines gigantischen Fußballs aufweist.
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Neues zur Alters-Frage |
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Was das Alter des Universums anbelangt, hatte man sich im letzten Jahr nach einer Auswertung der WMAP-Daten auf die Zahl von 13,7 Milliarden Jahren geeinigt.
Eine italienisch-deutsche Forschergruppe kommt nun allerdings anhand einer völlig anderen Mess- und Berechnungsmethode auf einen Wert von mehr als 14 Milliarden Jahren.
Carlo Broggini vom Nationalen Institut für Kernphysik in Rom und Kollegen von den Gran Sasso Laboratorien simulierten Kernfusionsprozesse in Sternen - und konnten zeigen, dass diese offensichtlich langsamer ablaufen, als man bisher dachte.
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Die Studie "Astrophysical S-factor of 14N(p,Gamma)15O" erschien auf der Website der Fachzeitschrift "Physics Letters B". |
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Zum Original-Abstract |
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Fusions-Experiment stellt die kosmische Uhr um |
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Kernfusionsreaktionen bestehen im wesentlichen aus zwei Reaktionen. Eine davon ist der so genanten Bethe-Weizsäcker-Zyklus - auch bekannt als CNO-Zyklus -, bei dem u.a. ein Proton mit einem Stickstoffkern verschmilzt und einen Sauerstoffkern bildet.
Diese Reaktion ist der langsamste Schritt der Reaktionskette und bestimmt daher die Gesamtgeschwindigkeit der Fusion.
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Eine Millarde Jahre älter als gedacht |
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Die Experimente ergaben nun, dass dieser Prozess viel langsamer abläuft, als bisherige Schätzungen meinen ließen. Damit verschieben sich aber auch die Altersangaben für diverse astronomische Objekte, wie etwa die so genannten Kugelsternhaufen, um etwa eine Milliarde Jahre nach oben.
Nach Ansicht von Eugenio Coccia von den Gran Sasso Laboratorien betrifft dies auch das Universum als Ganzes: Demnach existiert der Kosmos schon seit 14,7 Milliarden Jahren.
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Mehr zu diesem Thema in science.ORF.at
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01.01.2010 |
