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Freitag, 28.07.2017
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Physik-Nobelpreis für Urknallforscher

Auszeichnung für Erforschung des kosmischen Mikrowellenhintergrunds

Der diesjährige Physiknobelpreis geht an Forscher, die in die Frühzeit unseres Universums zurückblicken. Mithilfe von Daten des Satelliten COBE erweiterten John C. Mather vom Goddard Space Flight Center der NASA und George F. Smoot von der Universität von Kalifornien in Berkeley die Erkenntnisse über den Ursprung von Galaxien und Sternen, aber auch über die Geschehnisse beim Urknall.
Satellit COBE

Satellit COBE

Der Erfolg des COBE-Satelliten beruhte auf der Arbeit eines mehr als tausendköpfigen Teams von Forschern, Ingenieuren und anderen Teilnehmern des Projekts. Stellvertretend für diese und als die Hauptverantwortlichen hat das schwedische Nobel-Komitee nun den beiden Physikern den Nobelpreis zuerkannt. John Mather koordinierte die gesamte Arbeit des COBE-Projekts und trug die Verantwortung für das entscheidende Experiment, das zeigte, dass die Hintergrundstrahlung einer Schwarzkörperstrahlung entspricht. George Smoot hatte die Hauptverantwortung für die Messung der feinen Temperaturschwankungen in der Mikrowellenstrahlung.

Der 1989 ins All gestartete Satellit misst die Mikrowellen-Hintergrundstrahlung des Kosmos. Seine Daten eröffneten eine neue Ära, in der Kosmologie, die Lehre vom Ursprung des Universums, zur exakten Wissenschaft werden konnte. Inzwischen haben andere, genauere Mikrowellen-Observatorien wie WMAP die Arbeit von COBE übernommen, ein weiterer Mess-Satellit, Planck, soll im nächsten Jahr in All gebracht werden.

Die nahezu das gesamte All erfüllende Mikrowellenstrahlung ist, so jedenfalls postuliert es die Urknalltheorie, ein Relikt der Frühzeit des Universums. Direkt nach dem Urknall kann das Universum mit einem glühenden Körper verglichen werden, bei dem die Verteilung der Strahlung über die verschiedenen Wellenlängen nur von der Temperatur abhängt. Die Form des Spektrums dieser Strahlung hat eine spezielle, als Schwarzkörperstrahlung bezeichnete Form. Als diese emittiert wurde, lag die Temperatur des Universums bei fast 3.000 Grad Celsius. Seither hat sich die Strahlungstemperatur nach und nach abgekühlt während sich das Universum ausdehnte. Die Strahlung, die wir heute messen, entspricht einer Temperatur die gerade einmal 2,7 Grad über dem absoluten Nullpunkt liegt. Mithilfe der durch die COBE-Messungen enthüllten Schwarzkörperspektren konnten die Nobelpreisträger diese Temperatur ermitteln.


COBE hatte zudem die Aufgabe, winzige Variationen in den Temperaturen der Hintergrundstrahlung zu ermitteln – in einer Größenordnung von nur einem hunderttausendstel Grad. Diese so genannte Anisotropie liefert entscheidende Hinweise darauf, wie die ersten Galaxien entstanden. Denn erst durch diese geringen Ungleichverteilungen konnte sich Materie zusammenballen und letztlich zu Himmelskörpern zusammenlagern.
(Nobel Foundation, 04.10.2006 - NPO)
 
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