Als erfahrene Kosmologen leiten wir das Alter des Universums aus präzisen aktuellen Beobachtungen ab. Dabei gehen wir davon aus, dass die fundamentalen physikalischen Gesetze, die heute gelten, auch in der Vergangenheit unverändert wirkten.
Ähnlich wie Historiker die Menschheitsgeschichte aus Gebäuden, Artefakten und Aufzeichnungen rekonstruieren, analysieren wir kosmische Phänomene. Unser Vorteil: Teilchen, Sterne und Galaxien verhalten sich vorhersehbarer als menschliches Handeln.
Zwei zentrale Beobachtungen bestimmen das Universumsalter maßgeblich.
Erstens: Alle umliegenden Galaxien entfernen sich von uns. Das Universum dehnt sich aus und war in der Vergangenheit kleiner. Bei konstanter Expansionsrate ergäbe sich ein exakter Nullpunkt – der Urknall.
Die Realität ist nuancierter: Die Ausdehnung beschleunigt sich sogar. Dennoch beweist sie, dass das Universum nicht ewig statisch existierte, sondern dynamisch evolviert.
Zweitens der kosmische Mikrowellenhintergrund: Reliktstrahlung aus dem Urknall in Form von Photonen.
Zu Beginn herrschte extreme Energiedichte; Atome zerfielen durch hochenergetische Photonen. Mit der Ausdehnung kühlte das Universum ab, Photonen verloren Energie.
Nach rund 380.000 Jahren nach dem Urknall konnten neutrale Atome entstehen. Seitdem durchwandern diese Photonen den Raum bei 2,7 Kelvin – präzise vermessen durch Satelliten wie Planck.
Nicht nur ein starker Beweis für den Urknall: Das Spektrum und die Verteilung erlauben dank unseres Verständnisses von Quantenelektrodynamik eine hochgenaue Altersbestimmung.
Wissend um den Urknall, kalibrieren wir die Bildungszeiten kosmischer Objekte. Leichte Elemente wie Wasserstoff, Helium und Spuren von Lithium entstanden direkt im Urknall. Schwerere erfordern Sterne als Kernschmieden.
Sterne brauchen Zeit zur Bildung unter Gravitationseinfluss, zum Fusionsprozess, zur Supernova-Explosion und zur Verteilung von Elementen wie Kohlenstoff, Silizium oder Eisen – Grundlage für neue Sterne, Planeten und Leben.
Manche Objekte wirken uralt, da ihr Licht Milliarden Jahre alt ist. Alle Indizien konvergieren auf ein Universum von etwa 13,8 Milliarden Jahren – passend zu Mikrowellenhintergrund-Daten.
Weiterlesen:
- Könnten wir einen Aufzug zum Mond bauen?
- Was befindet sich in der fünften Dimension?
- Wo ist der Rand des beobachtbaren Universums? Und was kommt dahinter?
- Was ist Antimaterie und warum fehlt sie heute im Universum?