Energieverlust: Das Universum liegt im Sterben
Alles begann mit dem Urknall. Seitdem expandiert das Universum: Planeten, Sterne, Galaxien entstehen und vergehen, es ist ein scheinbar ewiger Prozess der Verwandlung von Materie in Energie. Wissenschaftler haben jetzt entdeckt, dass diese kosmische Hexenküche schon vor einigen Milliarden Jahre ihren Zenit überschritten hat. Das Universum liegt im Sterben.
Astronomen haben den Energieinhalt von mehr als 200.000 Galaxien untersucht und vermessen. Und erklären nun: Das Universum liegt im Sterben.
Foto: G. Illingworth/D. Magee/P. Oesch/R. Bouwens/HUDF09 Team/NASA/ESA
Es steht nicht gut um unser Universum, es ist schon halb tot. Astronomen haben den Energieinhalt von mehr als 200.000 Galaxien untersucht und vermessen. Das Ergebnis ist niederschmetternd. „Das Universum wird fortan zunehmend verfallen und langsam alt werden. Es hat es sich im Prinzip schon auf dem Sofa gemütlich gemacht, eine Decke übergezogen und ist dabei für immer und ewig einzunicken“, resümiert Simon Driver vom International Centre for Radio Astronomy Research, das an der University of Western Australia angesiedelt ist.
Das Problem ist das Baumaterial
Von deutscher Seite waren an der gigantischen Untersuchung Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Kernphysik in Heidelberg und der Hamburger Sternwarte beteiligt. Vorgestellt haben die Astronomen ihre Ergebnisse vor wenigen Tagen auf der 29. Generalversammlung der Internationalen Astronomischen Union in Honolulu auf Hawaii.
Das Problem ist das Baumaterial. „Während die meiste im Universum vorhandene Energie in der Folgezeit des Urknalls entstand, wird ständig zusätzliche Energie dadurch erzeugt, dass Sterne Elemente wie Wasserstoff oder Helium verschmelzen“, erklärt Driver. Und diese Energie in den interstellaren Gas- und Staubwolken ist weitestgehend aufgebraucht. Im heute untersuchten Teil des Universums sank die in das All abgegebene Energiemenge auf die Hälfte des Wertes, den sie noch vor zwei Milliarden Jahren hatte.
Größte Durchmusterung des Firmaments
Bemerkt haben die Forscher diesen dramatischen Schwund durch Beobachtungen mit einigen der leistungsstärksten Teleskope der Welt. Unter anderem konnten sie die beiden Durchmusterungsteleskope am Observatorium der Europäischen Südsternwarte auf dem Berg Paranal in der chilenischen Atacama-Wüste für ihre Untersuchung benutzen.
Die Bilder zeigen eine Galaxie in verschiedenen Wellenlängenbereichen.
Quelle: ICRAR/GAMA/ESO
Dazu kamen die Daten von gleich drei Weltraumteleskopen. Die jetzt präsentierte Studie ist Teil des „Galaxy And Mass Assembly-Projekts“ (Gama). Gama ist die größte Durchmusterung des Firmaments über viele Wellenlängenbereiche, die jemals durchgeführt wurde.
Energieausstoß bei 21 Wellenlängen gemessen
„Wir haben so viele weltraum- und bodengebundene Teleskope wie möglich benutzt, um die Energieabgabe von über 200.000 Galaxien über einen möglichst breiten Wellenlängenbereich zu messen“, erklärt Driver, Hauptautor der Studie. Bei allen Galaxien haben die Astronomen den Energieausstoß bei 21 verschiedenen Wellenlängen gemessen. Das Spektrum reichte dabei vom ultraviolettem Licht bis hin zu Strahlung im fernen Infrarot.
Der Nachthimmel wird sternenlos und völlig dunkel sein
Es sind durchaus düstere Aussichten: In einigen Billionen Jahren wäre von der Erde aus nur noch die Milchstraße zu sehen, weil alle anderen Galaxien zu weit weg sind und immer weniger Energie abstrahlen. Und in einigen hundert Billionen Jahren könnten von der Erde aus dann überhaupt keine Sterne mehr betrachtet werden. Der Nachthimmel wäre dann einfach nur dunkel.
Der leere dunkle Raum expandiert in die Unendlichkeit
Das Universum, wie wir es kennen, geht laut Studie definitiv dem Kältetod entgegen. Denn es ist vorgezeichnet, dass in den nächsten 100 Billionen Jahre die Sterne erlöschen werden. Dann wird ihr nuklearer Brennstoffvorrat aufgebraucht sein. Am Ende dieses kosmischen Sterbeprozesses bleibt nur noch eines übrig: eiskalte Kugeln aus blankem Eisen.
Wenn diese dann verdampft sind, existiert nur ein leerer dunkler Raum, der in die Unendlichkeit expandiert. Was zumindest semantisch mit einem lauten Urknall begann, driftet dann still immer weiter auseinander.
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