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Mysteriöse Kältestellen im Universum: Warum ist unser Himmel so kalt?
Wenn wir in den Sternenhimmel blicken, geraten wir immer wieder ins Staunen. Doch jetzt haben Wissenschaftler weit weg von der Erde einen mysteriösen kalten Fleck im Universum entdeckt. Diese als CMB-Kaltfleck bekannte Region hat zahlreiche Fragen über die Entstehung und Entwicklung des Universums aufgeworfen und Diskussionen über verschiedene Theorien angeregt.
Der Kalte Fleck ist ein Himmelsbereich, der im Verhältnis zu den erwarteten Eigenschaften der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung ungewöhnlich groß und kalt ist. Seine Temperatur ist etwa 70 Mikrokelvin niedriger als die durchschnittliche CMB-Temperatur.
Die kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung (CMBR) ist die Strahlung, die vom Urknall übrig geblieben ist. Der beobachtete kalte Fleck befindet sich am südlichen Himmel, direkt in Richtung des Sternbilds Hydra, und ist etwa 5 Grad groß, was äußerst im Widerspruch zum traditionellen Modell des Universums steht. Die Entstehung eines derart großen Kältegebiets erscheint unmöglich, was zu zahlreichen Erklärungen und Spekulationen geführt hat.
Entdeckung und Bedeutung von Kältezonen
Der kalte Fleck wurde ursprünglich im ersten Jahr der Datenerfassung der Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) entdeckt. Bei der anschließenden Datenerfassung stellten die Wissenschaftler fest, dass es sich bei diesem kalten Fleck um eine statistisch signifikante Anomalie mit einer Wahrscheinlichkeit von lediglich 1,85 % handelte. Dies lässt darauf schließen, dass der kalte Fleck möglicherweise nicht durch Quantenfluktuationen bei der Ausdehnung des Universums verursacht wird, sondern der Beweis für ein anderes, unbekanntes Phänomen ist.
Einigen zufolge könnte der kalte Fleck durch nicht-Gaußsche primordiale Fluktuationen verursacht werden, was den Erwartungen des aktuellen Standardmodells widerspricht.
Im Jahr 2013 beobachtete auch der europäische Satellit Planck Kälteflecken, wodurch die Möglichkeit systematischer Fehler im WMAP-Detektor weiter ausgeschlossen und die Existenz von Kälteflecken bestätigt wurde.
Mögliche Erklärung: Die große LeereEine der überzeugendsten Erklärungen für die Existenz des kalten Flecks ist ein riesiger Hohlraum zwischen uns und der CMB. Wissenschaftler vermuten, dass die beobachtete Temperatur ungewöhnlich niedrig erscheint, wenn Photonen bei ihrer Reise durch diesen Hohlraum Energie verlieren.
Einige Studien haben darauf hingewiesen, dass die Anzahl der Galaxien in Richtung des kalten Flecks deutlich abnimmt, was auf die mögliche Existenz eines Supervoids hindeutet.
Diese Erklärung bleibt in der wissenschaftlichen Gemeinschaft jedoch umstritten. Spätere Studien zeigten, dass zwar einige Daten auf die Existenz eines Supervoids hinwiesen, jedoch nicht direkt bewiesen werden konnte, dass dieser die Quelle des kalten Flecks war. Dies führte zu unterschiedlichen Meinungen.
Weitere Möglichkeiten
Zusätzlich zum Supervoid wurden mehrere andere Theorien vorgeschlagen, um den Ursprung des kalten Flecks zu erklären. So findet sich etwa im Aufbau des Universums eine kosmische Textur, die als Überbleibsel eines Phasenübergangs im frühen Universum gelten dürfte. Eine weitere überzeugende Hypothese ist, dass der kalte Fleck der Abdruck eines anderen Universums sein könnte, entstanden durch eine Quantenverschränkung, die der kosmischen Inflation vorausging.
Sollte diese Theorie wahr werden, wäre dies der erste empirische Beweis für die Existenz von Paralleluniversen und könnte Ideen im Zusammenhang mit der Stringtheorie stützen.
Sollte es diese Theorie eines Paralleluniversums tatsächlich geben, könnten wir nach Vorhersagen von Wissenschaftlern auch auf der anderen Seite des Himmels ähnliche Hohlräume vorfinden, doch die aktuellen Beobachtungsdaten konnten dies noch nicht vollständig bestätigen.
Fazit
Derartige kalte Stellen stellen nicht nur unser Verständnis des Universums in Frage, sondern erinnern uns auch daran, dass das Universum noch immer viele Geheimnisse birgt, die darauf warten, von Wissenschaftlern gelöst zu werden. Wenn wir versuchen, diese mysteriösen Phänomene zu enthüllen, ist das Einzige, dessen wir uns vielleicht sicher sein können, dass es im Universum noch zu viele Geheimnisse gibt, die wir bisher nicht entdeckt haben. Und wohin werden uns diese Geheimnisse führen?
