Botschaften vom Big Bang / LMU-Kosmologe Viatcheslav Mukhanov berechnet, was unmittelbar nach dem Urknall geschah / Nun zeigt das Weltraumteleskop Planck, dass seine Theorie richtig ist (FOTO)

München (ots) -

Was passierte bei der Geburt des Weltalls? Wie konnten sich
Sterne, Planeten und ganze Galaxien überhaupt bilden? Das sind die
Fragen, die Viatcheslav Mukhanov (http://ots.de/rYH25) mit seinen
Berechnungen zu beantworten versucht. Mukhanov ist Physik-Ordinarius
an der LMU und Experte für Theoretische Quantenkosmologie. Und es ist
seine Idee der Quantenfluktuationen, die ein entscheidendes Moment in
der Startphase des Universums beschreibt: Ohne die
Dichteschwankungen, die aus den minimalen Fluktuationen entstehen,
lässt sich die spätere Verteilung der Materie und die Bildung von
Sternen, Planeten und Galaxien schwerlich erklären.

Jetzt hat das Planck-Konsortium neue Auswertungen von
Messergebnissen veröffentlicht. Das Weltraumteleskop hat die
kosmische Hintergrundstrahlung vermessen und damit ein Abbild des
frühen Universums geliefert. Diese neuen Planck-Daten decken sich
exakt mit den Berechnungen des LMU-Kosmologen, etwa für die
entscheidende Größe des sogenannten Spektralindexes. "Die
Planck-Daten haben die grundlegende Voraussage bestätigt, dass
Quantenfluktuationen am Anfang aller Strukturen im Universum stehen",
bekräftigt Jean-Loup Puget, der leitende Wissenschaftler des
HFI-Instruments der Planck-Mission. "Besser könnte meine Theorie
nicht bestätigt werden", sagt Mukhanov. Schon 1981 hatte der
Wissenschaftler, seit 1997 an der LMU, seinen Ansatz erstmals
publiziert.

Spuren aus ferner Vergangenheit

Dass auch die Quanten im frühen Universum gewissen Fluktuationen
unterlegen haben müssen, ergibt sich für Mukhanov aus der
Heisenbergschen Unschärferelation. Sie besagt, dass sich Ort und
Impuls eines Teilchens nicht exakt angeben lassen. Aus den
submikroskopisch winzigen Fluktuationen entstanden makroskopische
Dichteschwankungen. Ohne diesen Mechanismus, dessen genaue Ausprägung
und Größenordnung Mukhanov berechnet, ließe sich die Verteilung von
Materie im heutigen Universum nicht vorhersagen.

Die neuen Planck-Datensätze sind noch detaillierter und
aussagekräftiger als die ersten Auswertungen, die vor knapp zwei
Jahren veröffentlicht wurden. Mit niemals zuvor erreichter Präzision
zeigen sie die Muster, mit denen sich die Fluktuationen in die
Strahlung des jungen Universums eingebrannt haben. Als eine Botschaft
aus ferner Vergangenheit können Teleskope wie Planck sie heute - 13,8
Milliarden Jahre später - als Mikrowellenstrahlung einfangen. So
geben die Planck-Messungen Aufschluss über die Geburt des Weltalls.

Gravitationswellen nicht beglaubigt

Die Existenz von sogenannten primordialen Gravitationswellen
konnten die Planck-Daten indes nicht zeigen. Diese weiteren lange
gesuchten Signale des fernen Urknalls meinte das BICEP2-Team aus
seinen Daten herauslesen zu können, das Teleskop vermisst von der
Antarktis aus die kosmische Hintergrundstrahlung. Im März 2014
meldete das Team seine sensationelle Entdeckung - vorschnell, wie
sich bald herausstellte. Und soeben veröffentlichten Planck- und
BICEP2-Forscher gemeinsam einen Abgleich ihrer Daten, der keinen
Nachweis der Gravitationswellen erbrachte. LMU-Forscher Mukhanov
hatte schon im Frühjahr 2014 erklärt, dass die Ergebnisse von BICEP2
und Planck nicht gleichzeitig stimmen können. "Gravitationswellen mag
es trotzdem geben", sagt der LMU-Wissenschaftler. "Aber unsere
Messgeräte sind offenbar noch nicht genau genug." Doch unabhängig
davon, ob ein tatsächlicher Nachweis der Gravitationswellen gelingt:
Ohne den Mechanismus der Quantenfluktuation, ergänzt Mukhanov, kommt
kein Modell aus, das erklären soll, was unmittelbar nach dem Urknall
geschah.

Kontakt:
Prof. Dr. Viatcheslav F. Mukhanov
Arnold Sommerfeld Center für Theoretische Physik
Lehrstuhl für Kosmologie
Theresienstr. 37
80333 München
Tel: +49 89 2180-4544
E-Mail: Viatcheslav.Mukhanov@physik.lmu.de

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