Die Hintergrundstrahlung – und ein verrückter Zufall

Darstellung der kosmischen Hintergrundstrahlung auf Basis eines NASA-Satelliten. Die Farben markieren – vereinfacht gesagt – geringe Unterschiede der Temperatur des Universums. Bild: NASA
Darstellung der kosmischen Hintergrundstrahlung auf Basis eines NASA-Satelliten. Die Farben markieren – vereinfacht gesagt – geringe Unterschiede der Temperatur des Universums. Bild: NASA

Dies ist die seltsame Geschichte von einer der größten Entdeckungen in der Astrophysik – und die Geschichte eines verrückten Zufalls. Sie spielt nördlich von New York im US-Bundesstaat New Jersey, und zwar im Jahre 1964. Damals umkreisten schon einige Satelliten die Erde und zwei Wissenschaftler wollten eben eine große Antenne in Betrieb nehmen, um damit Satellitensignale zu empfangen. Aber um Satelliten geht es in dieser Geschichte eigentlich überhaupt nicht …

Als man jedenfalls die Antennenanlage eingeschaltet hatte, störte irgendetwas permanent den Empfang: Es gab da ein pausenloses Rauschen und Zischen, das sich einfach nicht ausschalten ließ. Die Forscher untersuchten alle Geräte, überprüften die Leitungen, putzten sogar die riesige Antenne und reinigten sie von Vogelmist – doch das Rauschen blieb. Und das Sonderbare: Es kam von allen Seiten! Es konnte also nicht von einer einzigen Quelle wie etwa einem anderen Satelliten oder gar vom Mond oder der Sonne stammen. Nein, von überall kam diese seltsame Strahlung – vom gesamten Himmel, einfach aus jeder Richtung!

Und jetzt kommt der verrückte Zufall ins Spiel: Denn einige Kilometer entfernt – an der Universität Princeton – suchten ein paar andere Wissenschaftler zur selben Zeit genau nach diesem Rauschen, genau nach dieser Strahlung. Denn sie waren sich sicher: Es musste sie eigentlich im gesamten Universum geben: die sogenannte kosmische Hintergrundstrahlung! Als „Echo“ des Urknalls müsste sie noch immer zu empfangen sein – und zwar aus allen Richtungen. Nur wussten die Forscher nicht, auf welchen Frequenzbereichen sie suchen sollten.

Die beiden Teams von Wissenschaftlern – die einen, die etwas gefunden hatten, was sie gar nicht suchten und auch nicht so recht verstanden, und die anderen, die etwas suchten, was sie aber nicht finden konnten – wussten witzigerweise zunächst nichts voreinander. Erst als sie sich schließlich über das seltsame Rauschen unterhielten, wurde plötzlich klar: Man hatte die kosmische Hintergrundstrahlung entdeckt! Sie ist ein Überbleibsel des Urknalls, aus dem – da sind sich heute die meisten Experten einig – vor rund 13,7 Milliarden Jahren das gesamte Universum entstanden ist. Und ihre Entdeckung gilt als einer der großen Beweise dafür, dass die Urknall-Theorie stimmt. Die Wissenschaftler, die erst den Vogelmist für das Rauschen verantwortlich gemacht hatten – Arno Penzias und Robert Wilson – erhielten später den Nobelpreis. Die anderen, die erklären konnten, was da „versehentlich“ entdeckt worden war, gingen leer aus. Seitdem hat sich in der Forschung viel getan: Mit Satelliten wurde die Hintergrundstrahlung in den letzten Jahren schon recht genau vermessen. Und der europäische Satellit Planck ist jetzt dabei, sie noch einmal ganz genau unter die Lupe zu nehmen.