Universum ist nicht gleichmäßig – neues Rätsel

Stellen Sie sich vor, das Universum wäre wie ein perfekter Ball – in jede Richtung gleich. Genau das nehmen Kosmologen seit Jahrzehnten an. Diese Annahme, genannt Isotropie, ist die Grundlage des Standardmodells der Kosmologie. Doch eine neue Studie stellt dieses Bild infrage.

Forschende um Subir Sarkar von der Universität Oxford haben Daten von Radioteleskopen und Satelliten ausgewertet. Sie untersuchten die Verteilung von fernen Galaxien und Quasaren – extrem helle Objekte im All. Das Ergebnis: Die Verteilung dieser Objekte ist nicht gleichmäßig, wie es die Theorie vorhersagt. Es gibt eine messbare Abweichung, die sogenannte kosmische Dipol-Anomalie.

Diese Anomalie zeigt sich auch in der kosmischen Hintergrundstrahlung, dem Nachglühen des Urknalls. Bisher wurde diese Abweichung als lokaler Effekt erklärt – verursacht durch die Bewegung unseres Sonnensystems. Doch die neue Studie zeigt, dass die Abweichung in der Materieverteilung viel größer ist als erwartet. Das passt nicht zur einfachen Erklärung.

Die Forschenden nennen diesen Test den Ellis-Baldwin-Test, benannt nach den Astronomen George Ellis und John Baldwin. Der Test vergleicht die Verteilung der Hintergrundstrahlung mit der Verteilung der Materie. Wenn das Universum wirklich gleichmäßig wäre, müssten beide übereinstimmen. Sie tun es nicht.

Die kosmische Dipol-Anomalie ist nicht die einzige Unstimmigkeit in der Kosmologie. Bekannter ist die Hubble-Spannung: Unterschiedliche Messungen der Expansionsrate des Universums ergeben verschiedene Werte. Doch die Dipol-Anomalie ist fundamentaler. Sie stellt die gesamte Annahme eines gleichmäßigen Universums infrage.

Sollte sich die Anomalie bestätigen, müsste das Standardmodell der Kosmologie grundlegend überarbeitet werden. Das wäre eine Revolution in der Physik. Neue Teleskope wie Euclid und das Vera Rubin Observatory werden in den kommenden Jahren weitere Daten liefern. Künstliche Intelligenz könnte helfen, aus den Daten ein neues Modell zu entwickeln.

Für uns auf der Erde ändert sich erstmal nichts. Aber die Erkenntnis, dass das Universum vielleicht nicht so symmetrisch ist wie gedacht, erweitert unser Verständnis des Kosmos. Es zeigt, dass Wissenschaft nie abgeschlossen ist – und dass die größten Rätsel noch vor uns liegen.