Gesundheit: Das Universum, ein Ei

Der Kosmos ist elliptisch. Zu diesem Schluss kommen Leonardo Campanelli von der norditalienischen Universität Ferrara sowie Paolo Cea und Luigi Tedesco von der Universität Bari in Apulien. Die Forscher hatten die Schwankungen in der kosmischen Hintergrundstrahlung untersucht. Die Größe dieser Schwankungen spricht ihrer Ansicht nach dafür, dass unser Universum keine perfekte Kugel, sondern ein wenig in die Länge gezogen ist: ein Ellipsoid.

Aber was heißt das eigentlich? „Man darf sich den Kosmos jetzt nicht als eiförmigen Raum vorstellen, der von einer Wand umgeben ist“, sagt Simon White, Direktor des Max-Planck-Instituts für Astrophysik in Garching. „Elliptisch“ bedeute in diesem Falle vielmehr, dass die Ausdehnungsgeschwindigkeit des Weltalls in verschiedenen Raumrichtungen leicht unterschiedlich ist – im Gegensatz zu einem kugelförmigen Universum, wo sich der Raum in alle Richtungen gleich schnell ausdehnen würde.

Der Effekt ist aber nur gering ausgeprägt. Die italienischen Wissenschaftler schreiben von einer Exzentrizität in der Größenordnung von einem Prozent. Das bedeutet, das Ellipsoid weicht kaum von der Kugelgestalt ab. „Die Unterschiede zwischen dem elliptischen Universum der Italiener und einem kugelförmigen Universum sind sehr klein“, sagt White.

Die Forscher aus Ferrara und Bari hatten Messdaten des amerikanischen Satelliten WMAP untersucht. Er registriert winzige Schwankungen in der Temperatur der kosmischen Hintergrundstrahlung. Diese Strahlung entstand, als das Weltall 380 000 Jahre nach dem Urknall durchsichtig wurde. Das heiße Plasma, von dem das Universum bis dahin erfüllt gewesen war, hatte sich zu jenem Zeitpunkt so weit abgekühlt, dass daraus elektrisch neutraler Wasserstoff und Helium entstand.

Heute ist die kosmische Hintergrundstrahlung auf eine Temperatur von etwa minus 270 Grad Celsius abgekühlt. Sie trifft aus allen Himmelsrichtungen ein und bildet das frühe Universum ab. Sie weist geringfügige Schwankungen auf, aus denen die Astronomen viele Informationen gewinnen können – zum Beispiel über die Temperaturverteilung im jungen Kosmos oder über die Ausdehnung des Weltalls.

Allerdings gibt die Hintergrundstrahlung den Astronomen auch zahlreiche Rätsel auf. Eines davon besteht darin, dass die Temperaturunterschiede auf großen Skalen schwächer ausgeprägt sind als es die Standardtheorie vorhersagt. Laut Campanelli und seinen Kollegen gibt es dieses Problem nicht, wenn man davon ausgeht, das Weltall wäre elliptisch.

„Ob kugelförmig oder elliptisch – das richtet sich danach, wie die Expansion des Kosmos startete“, sagt der Astrophysiker und Kosmologe Simon White. Winzige Quantenfluktuationen im Moment des Urknalls könnten die eine oder die andere Form begünstigt haben. Im Verlauf der weiteren kosmischen Entwicklung blieb es dann dabei.

Aber spielt es für die Erde oder für unsere Heimatgalaxie, die Milchstraße, überhaupt eine Rolle, welche Geometrie das Weltall hat? „Auf einzelne Objekte wie Galaxien oder Sterne hat das praktisch keinen Einfluss“, sagt White. „Es ist eher wichtig für die Frage, wie alles begann.“