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Die Astronominnen und Astronomen sind sich einig: Das Universum begann mit dem Urknall, dem Anfangspunkt von Raum, Zeit und Materie. Er ereignete sich vor 13.8 Milliarden Jahren. Aber wer kam als Erster auf diese Idee? Und welche Beobachtungen belegen, dass das alles stimmt? Das erfahren Sie in der zweiten Folge unserer hauseigenen Big-Bang-Theorie.
Bernhard Brunner
Die Astronomen massen Anfangs der 1900er-Jahre die Verteilung der Galaxien und ihre Geschwindigkeit relativ zur Erde. Sie stellten fest, dass sich alle Galaxien von der Erde wegbewegen und zwar umso schneller, je weiter sie von der Erde entfernt sind. Georges Lemaitre stellte 1927 die Theorie auf, dass sich unser Universum ausdehnt. Wie die Rosinen in einem Hefeteig sollten sich die Galaxien mit der Expansion des Universums immer weiter und schneller auseinanderbewegen. Wobei der Vergleich mit dem Hefeteig etwas hinkt, da der Hefeteig eine Mitte hat, das Universum aber nicht.
Edwin Hubble lieferte 1929 passende Daten, die klar zeigten: Galaxien entfernen sich um so schneller von uns weg, je weiter sie von uns entfernt sind.
Hubble mass dazu die Entfernung in Megaparsec (Mpc, entsprechend der Distanz, die das Licht in 3.25 Mio Jahren zurücklegt), und trug diese gegen die Geschwindigkeit auf, mit der sich die Galaxien von der Erde weg bewegen:
Jeder Punkt entspricht der Distanz und der Fluchtgeschwindigkeit einer Galaxie, mit den Fehlerbalken aufgrund der Unsicherheit der Messungen. Es ergibt sich ein klarer Zusammenhang: die Fluchtgeschwindigkeit ist proportional zur Entfernung. Bei einer Zunahme der Entfernung um 1 Mpc nimmt die Geschwindigkeit um rund 65 km/s zu.
Wenn alle Galaxien sich voneinander entfernen, müssen sie einmal alle in einem Punkt versammelt gewesen sein: der Urknall ist damit unvermeidlich.
Aber wie konnte Hubble überhaupt diese riesigen Distanzen messen und dazu noch die Geschwindigkeit bestimmen?
Dazu stützte er sich auf die Arbeit der Astronomin Henrietta Swan Levitt (1868-1921), die eine raffinierte Methode zur Bestimmung von grossen astronomischen Distanzen entwickelte. Mehr dazu folgt im dritten Teil der Serie, deren erste Folge Sie den Urknall sogar hören lässt.