Was sind die Grundalgen unseres Universums?

Credit: NASA, ESA, and S. Beckwith (STScI) and the HUDF Team

Egal, in welche Richtung man blickt: Im Universum sieht man immer dasselbe Bild des sich ausdehnenden Raums, wobei die Entfernungen zwischen den Galaxien immer größer werden.

Panoramic view
Panoramablick: Galaxien gruppieren sich in Haufen und Superhaufen, aber auf Skalen von mehreren Hundert Millionen Lichtjahren sieht unser Universum überall gleich aus.
Credit: Figure Credit: M. Blanton and SDSS
Einstein's theory of relativity
Relativ wichtig: Im Jahr 1915 formulierte Albert Einstein die Allgemeine Relativitätstheorie. Auf ihr gründet unser aktuelles kosmologisches Denken. Einsteins Theorie beschreibt die Eigenschaften von Raum, Zeit und Gravitation.
Credit: Annalen der Physik

Egal, wo man ist und in welche Richtung man blickt: Das Universum sieht immer gleich aus; zumindest auf den größten Skalen. Außerdem dehnt sich der Raum mit der Zeit aus. Das hat Albert Einstein in seiner Allgemeinen Relativitätstheorie formuliert. Dadurch wächst die Entfernung zwischen Galaxien stetig an. Das liegt nicht etwa daran, dass sie sich selbst durch den Raum bewegen würden. Die Entfernung zwischen ihnen nimmt zu, weil sich der Raum selbst ausdehnt. Licht, das durch den sich ausdehnenden Raum reist, wird dadurch zu längeren Wellenlängen verschoben. Diese sogenannte Rotverschiebung ist eine Messgröße für die Reisezeit des Lichts.

Uniform Universe
Gleichförmiges Universum: Auf den größten Skalen ist unser Universum erstaunlich gleichförmig. Diese Karte zeigt die kleinen Temperaturschwankungen der kosmischen Hintergrundstrahlung.
Credit: NASA/WMAP
Simulation of the Universe
Spielzeuguniversum: Durch Verwendung des kosmologischen Standardmodells können Computersimulationen erstellt werden, die die Evolution von großräumigen Strukturen im Universum zeigen. Diese stimmen sehr gut mit den Beobachtungen überein.
Credit: Springel et al. (2005)

Wenn du einen Rosinenkuchen backst, dehnt sich der Teig im Ofen aus. Die Rosinen im Hefeteig sind nach dem Backen weiter voneinander entfernt als zu Beginn, obwohl sie sich selbst nicht bewegt haben. Das trifft auch auf Galaxien im sich ausdehnenden Weltraum zu.