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LESERBRIEFE: Die Temperatur der kosmischen Hintergrundstrahlung


Sterne und Weltraum - epaper ⋅ Ausgabe 2/2020 vom 17.01.2020

Ich habe den Artikel von Jan Hattenbach zur Hubble-Konstanten (siehe SuW 10/2019, S. 22) mit großem Interesse gelesen und habe eine Frage dazu: Es steht dort geschrieben, dass »die von der 3000 Kelvin heißen finalen Wand abgestrahlten Photonen im Lauf der Zeit auf ihrem Weg zu uns durch die Expansion des Weltalls auf größere Wellenlängen gestreckt wurden«. Lässt sich aus der heutigen Wellenlänge dieser Hintergrundstrahlung auf die Wellenlänge ab der finalen Wand schließen, also als das Weltall erst 380 000 Jahre alt war?

Ja, man könnte aus der heute gemessenen Hintergrundstrahlung auf die damalige zurückrechnen. Das braucht man aber gar nicht. Denn rein aus der theoretischen Kosmologie ergibt sich eindeutig, bei welcher Temperatur die Hintergrundstrahlung freigesetzt wird: bei rund 3000 Kelvin, wenn der Wasserstoff neutral und damit das Universum plötzlich durchsichtig wird. Historisch war es deshalb genau umgekehrt: Aus dieser theoretisch berechneten Temperatur bei der Freisetzung wurde die Existenz und die Wellenlänge (das heißt Temperatur) der heutigen Hintergrundstrahlung schon in den 1940er Jahren vorausgesagt (von Gamov und Mitarbeitern). Das wurde dann zunächst vergessen, und erst als die Hintergrundstrahlung in den 1960er Jahren überraschend entdeckt wurde (von Penzias und Wilson), erinnerten sich einige Astronomen an die – also offensichtlich zutreffende! – Theorie von vor 20 Jahren zuvor.

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