Das Universum wäre endlich. Ein Team von Astrophysikern hat herausgefunden, dass der Kosmos in drei Dimensionen geschlossen sein könnte, wie ein Donut.
Unser Universum könnte endlich sein und wie eine Art riesiger dreidimensionaler Donut geformt sein. Die Entdeckung wurde von einem Team von Astrophysikern, darunter Thomas Buchert von der Universität Lyon, gemacht. Durch die Untersuchung des Lichts aus dem frühen Universum haben die Wissenschaftler festgestellt, dass unser Kosmos in allen drei Dimensionen wie ein Donut in sich selbst geschlossen sein kann. Es wäre also endlich und könnte nach den Ergebnissen der Analyse nur etwa drei- bis viermal so groß sein wie die Grenzen des beobachtbaren Universums, das etwa 45 Milliarden Lichtjahre entfernt ist.
Die Donutform des Universums
Um das Universum zu erklären, verwenden Physiker Einsteins allgemeine Relativitätstheorie, die in einem kosmologischen Kontext den Inhalt des gesamten Kosmos - dunkle Materie, dunkle Energie, reguläre Materie, Strahlung und alles andere - mit seiner geometrischen Gesamtform verbindet. Jahrzehntelang haben Astronomen über die Beschaffenheit unseres Universums debattiert und gefragt, ob es flach, geschlossen oder offen ist. Flache und offene Universen würden sich immer weiter ausdehnen, während ein geschlossenes Universum schließlich in sich zusammenfallen würde.
Zahlreiche Beobachtungen, insbesondere des kosmischen Mikrowellenhintergrunds - des Lichtblitzes, der freigesetzt wurde, als unser Universum erst 380.000 Jahre alt war - haben ergeben, dass wir in einem flachen Universum leben. Parallele Linien bleiben parallel und unser Universum wird sich weiter ausdehnen. Die Geometrie muss jedoch mit der Topologie kombiniert werden, d. h. die Formen können sich unter Beibehaltung derselben geometrischen Regeln verändern. Wenn wir zum Beispiel ein Stück Papier hinlegen, hat es eine flache Form, aber wir können es in die Form eines Zylinders aufrollen. Auch Zylinder sind geometrisch flach und können durch Verbinden der gegenüberliegenden Enden in Form eines Doughnuts verbunden werden.
Bislang haben sich die Messungen des Universums auf die Geometrie konzentriert und die Tolopogie außer Acht gelassen, so dass sie uns keine Auskunft darüber geben, ob unser Universum vielschichtig ist. Wenn das der Fall ist, wissen wir vielleicht, dass er endlich ist, und wir können vielleicht sogar sein Gesamtvolumen messen. Astrophysiker der Universität Ulm in Deutschland und der Universität Lyon in Frankreich haben den kosmischen Mikrowellenhintergrund und insbesondere Störungen seiner Temperatur untersucht. Wenn sich eine oder mehrere Dimensionen in unserem Universum wieder mit sich selbst verbinden würden, könnten die Störungen nicht größer sein als der Abstand um diese Schaltkreise.
Karten, die mit Satelliten wie WMAP der NASA und Planck der ESA erstellt wurden, zeigten eine interessante Menge an fehlenden Störungen in großem Maßstab. Buchart und sein Team untersuchten dann, ob diese fehlenden Störungen auf ein mehrfach vernetztes Universum zurückzuführen sein könnten, und fanden heraus, dass ein mehrfach vernetztes Universum, das etwa drei- bis viermal so groß ist wie unser beobachtbarer Raum, am besten zu den Daten des kosmischen Mikrowellenhintergrunds passt. Obwohl die Ergebnisse noch vorläufig sind, könnten instrumentelle Effekte die fehlenden Fluktuationen auf einer großen Skala erklären und darauf hindeuten, dass unser Universum wie ein riesiger Donut geformt sein könnte.
In der Zwischenzeit wurde in Chile eine Spiralgalaxie fotografiert, die älter als das Universum ist und die erklären könnte, wie Sternsysteme wie die Milchstraße entstanden sind.
Stefania Bernardini