Equinox
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Hallo
Kosmologie
Kosmologie Vom Urknall zum Universum
Das kosmologische Standardmodell
Das moderne Bild vom Kosmos ruht im wesentlichen auf zwei fundamentalen Beobachtungen, der Entdeckung des amerikanischen Astronomen Edwin P. Hubble, dass sich fast alle fernen Galaxien von uns wegbewegen, und der Messung eines kosmischen Strahlungsfeldes im Mikrowellenbereich durch Arno Penzias und Robert Wilson im Jahre 1964. Die Entdeckung Hubbles im Jahr 1929 veränderte das Bild der Welt dramatisch: Die Vorstellung einer gleichmäßigen, unveränderlichen Verteilung von Sternen bis in unendliche Tiefen ein Bild, dem zunächst sogar Albert Einstein vertraut hatte musste aufgegeben werden zugunsten des Konzepts eines Universums der Entwicklung und Veränderung, wie es das auseinander fliegende, expandierende System der Galaxien darstellt. Die immer genauere Vermessung dieser kosmischen Ausdehnung ergab, dass sie gleichmäßig verläuft und vor 15Mrd. Jahren begonnen hat.
Gemäß den einfachen Lösungen der einsteinschen Gravitationstheorie (Relativitätstheorie), in denen diese Vorstellungen mathematisch präzisiert werden können, verändert sich der Abstand zweier Galaxien, die der kosmischen Expansion folgen, in charakteristischer Weise, je nachdem, ob das Universum viel oder wenig Materie und Energie enthält. Falls die Summe aller Massen und Energien pro Volumen unter einem kritischen Wert liegt (der etwa drei Wasserstoffatomen pro Kubikmeter entspricht), wächst der Abstand im Laufe der Zeit ständig an. Falls der kritische Wert der Dichte überschritten wird, erreicht der Abstand je zweier Galaxien ein Maximum und nimmt anschließend wieder ab.
Vor 15 Mrd. Jahren waren die auseinander fliegenden Galaxien dicht zusammen gepackt. Die Temperatur der kosmischen Hintergrundstrahlung (kurz CMB, Abk. für engl. cosmic microwave background), die jetzt etwa 2,73Kelvin beträgt, war in dieser Anfangsepoche so hoch, dass materielle Strukturen in dieser Gluthitze nicht bestehen konnten.
Der Schluss ist nahezu zwangsläufig, dass es einen heißen dichten Frühzustand des Universums gegeben hat, in dem die Galaxien und Sterne, die wir jetzt sehen, in einem nur wenig strukturierten, heißen und dichten Gemisch aus Strahlung und Materie aufgelöst waren.
Die kosmische Hintergrundstrahlung CMB
Dieser heiße Urbrei begann sich etwa 300000 Jahre nach dem Urknall zu strukturieren. Bei einer Strahlungstemperatur von einigen Tausend Kelvin konnten sich Elektronen mit den Atomkernen von Wasserstoff und Helium verbinden. Atome entstanden und die Strahlung verlor die enge Ankopplung an die Materie und breitete sich ungehindert aus. Wegen der Expansion des Universums verloren die Photonen, die Strahlungsteilchen, an Energie, und so hat sich dieser kosmische Ozean aus Photonen auf eine Temperatur von 2,73Grad über dem absoluten Nullpunkt abgekühlt. Bei dieser Temperatur liegt die Wellenlänge der Photonen im Millimeterbereich, im Bereich der Mikrowellen.
Der CMB entspricht perfekt dem Spektrum einer thermischen Strahlung und die Intensität ist nahezu gleich in allen Richtungen. Erst 1992 ergaben Beobachtungen mit dem Satelliten COBE, dass es »heißere« und »kühlere« Flecken gibt. Allerdings betragen die Schwankungen nur etwa ein Hunderttausendstel der 2,7Kelvin. Diese Variation spiegelt kleine Schwankungen in der Massenverteilung jener Zeit wider, als das Universum durchsichtig wurde. Man kann aus dem CMB aber noch mehr herausfinden. Bevor die Elektronen in Atome eingefangen waren, begannen die etwas dichteren Gebiete sich aufgrund ihrer Schwerkraft zusammenzuziehen. Dem entgegen wirkte der Druck des heißen Plasmas. Die Materiewolken zogen sich zusammen, wurden wieder auseinander getrieben und begannen zu schwingen. Dieser Prozess kam nur in Gang, wenn sich der Gasdruck überhaupt bemerkbar machen und in den 400000 Jahren vom Urknall an bis zum Rand der Wolke wirken konnte. Diese Druckwellen wurden durch den Urknall so synchronisiert, dass alle in Phase schwangen, die die gleiche Wellenlänge besaßen. Als das Universum durchsichtig wurde, prägten sich diese Schwingungen dem CMB auf. Erkennbar sind sie als Maxima und Minima der Temperaturdifferenzen, wenn über bestimmte Winkelskalen am Himmel gemittelt wird. Der Satellit COBE konnte dies nicht erkennen. Strukturen mit einer Winkelausdehnung von weniger als sieben Grad verschwammen für seine Instrumente. Die europäische Mission mit dem Satelliten »Planck« hingegen, die für 2007 geplant ist, soll eine 50fach höhere Winkelauflösung ermöglichen und eine Himmelskarte dieser Temperaturschwankungen erstellen.
Doch lange vor Plancks Start haben amerikanische und europäische Forscher mit den Ballonexperimenten »Maxima« und »Boomerang« die CMB-Schwankungen so weit aufklären können, dass die ersten Maxima und Minima sicher erkennbar wurden.
Die Messergebnisse können im Rahmen eines einfachen Urknallmodells erklärt werden, falls die gesamte Energie- und Massendichte im Kosmos relativ genau der kritischen Dichte gleichkommt. Die Unsicherheiten betragen nur wenige Prozent. Das bedeutet, dass das Universum ständig weiter expandiert und dass der Raum dem geradlinigen dreidimensionalen Raum entspricht, in dem die Gesetze der euklidischen Geometrie gelten. Doch diese einfache geometrische Struktur muss mit einer recht komplizierten Zusammensetzung der kosmischen Materie und Energie erkauft werden.
Dunkle Materie und Dunkle Energie
Es ist nicht einfach, die kritische Dichte zu erreichen. Die normale baryonische Materie, aus der die chemischen Elemente, die Planeten, die Sonne und auch wir selbst bestehen, macht nur wenige Prozent der kritischen Dichte aus, während über neunzig Prozent von anderer Art ist. Die Astronomen erschließen die Menge an baryonischer Materie aus der Häufigkeit der leichten Elemente Deuterium, Helium und Lithium. Darüber hinaus finden sie Hinweise auf »Dunkle Materie« (die so genannt wird, weil sie selbst nicht leuchtet), wenn die Bewegungen von Galaxien in Galaxienhaufen, die Röntgenstrahlung von Galaxienhaufen und die Verzerrungen der leuchtenden Scheibchen von Galaxien durch das Schwerefeld nichtleuchtender Massen analysiert werden. Diese verschiedenen Beobachtungen zeigen übereinstimmend, dass die geklumpte Dunkle Materie einen Anteil von etwa 30% der kritischen Dichte erreichen kann.
Diese Komponente der kosmischen Materie kennen die Physiker noch nicht, doch sind Experimente im Aufbau, die wohl in einigen Jahren ein geeignetes Elementarteilchen als Kandidaten dafür aufzeigen werden.
Es bleibt aber noch eine Deckungslücke in der kosmischen Energiebilanz von etwa 70% der kritischen Dichte. Die Physiker neigen dazu, das Defizit durch die Energie eines speziellen Feldes oder durch die Energie des Vakuums, des Grundzustands der Welt, auszugleichen, in Erinnerung an die bald wieder aufgegebenen Versuche Einsteins, eine »kosmologische Konstante« einzuführen. Eine derartige, nahezu konstante Feldenergie würde die kosmische Expansion beschleunigen, im Gegensatz zu den Massen im Kosmos, die durch ihre gegenseitige Schwerkraftwirkung die Expansion abbremsen.
Was steckt nun hinter dieser »dunklen Energie«? Die Quantentheorie könnte eine Deutung dieser Größe als Energie des Vakuums liefern. Der leere Raum ist, quantentheoretisch betrachtet, ein komplexes Gebilde, durchzogen von einem Geflecht aus fluktuierenden Feldern, die zwar nicht beobachtet werden können, die aber zu einer Energie des Grundzustandes beitragen. Die Theoretiker können einige dieser Beiträge ganz gut abschätzen, erhalten aber einen Wert, der um etwa 120 Größenordnungen den Wert übertrifft, den die Beobachtungen nahe legen. Andere Beiträge, die (noch) nicht berechnet werden können, würden vielleicht diesen Wert ausbalancieren, aber dieser Ausgleich müsste dann mit unvorstellbarer Präzision bis auf 120 Stellen nach dem Komma erfolgen. Es ist ein ungelöstes Rätsel der Quantenphysik, wie das zugehen könnte.
Die Entstehung der Strukturen im Universum
Das heiße Gemisch aus Strahlung und Materie in der Nähe des Urknalls war nahezu strukturlos. Durch die rasche Ausdehnung und Abkühlung der Urmaterie konnten im Laufe der Zeit komplexere Strukturen entstehen. Einige Sekunden nach dem Urknall begann die Bildung der Atomkerne von Deuterium, Helium und Lithium, die nach etwa drei Minuten abgeschlossen war. Die theoretische Vorhersage, dass dann die Elemente Helium und Wasserstoff etwa im Verhältnis eins zu dreizehn vorhanden sein müssten, stimmt mit den heutigen astronomischen Beobachtungen überein. Etwa 400000 Jahre nach dem Urknall war die Temperatur der Strahlung auf 3000Grad abgesunken. Strahlung und Materie entkoppelten sich, die ersten Atome entstanden, und die Materie konnte, der Schwerkraft folgend, sich zu dichteren Objekten zusammenklumpen. Auf diese Weise entstanden aus anfänglich kleinen Schwankungen der Massenverteilung schließlich Galaxien und Sterne.
In den ersten Vorstufen von Galaxien, die sich formten, als das Universum etwa ein Siebtel seiner heutigen Größe aufwies und 300-mal dichter war als heute, entstanden auch die ersten Sterne. Im Inneren dieser massereichen Sterne wurden die schweren Elemente Kohlenstoff, Sauerstoff, Eisen etc. gebraut. Jedes Kohlenstoff- und Sauerstoffatom in unserem Körper entstand im Inneren eines Sterns, wurde nach dessen Explosion in den interstellaren Raum geschleudert, um schließlich bei der Entstehung des Sonnensystems auf der Erde zu enden. Wir bestehen buchstäblich aus Sternenstaub. Sterne einer zweiten Generation, bei deren Entstehung schon die schweren Elemente zur Verfügung standen, und die nachfolgende Bildung von Planetensystemen sind also eine Folge von Entwicklungsprozessen, die im frühen Universum begonnen haben.
Die erste Sekunde
Die ersten Sekundenbruchteile nach dem Urknall sind ein gedankliches Experimentierfeld für neue spekulative Theorien. Wenn das Standardmodell immer weiter in Richtung auf den Urknall verfolgt wird, so müssen thermische Energien betrachtet werden, die weit über den in Beschleunigern erreichbaren liegen. Das Verhalten der Elementarteilchen bei extrem hohen Energien ist grundlegend für die physikalischen Prozesse in dieser Phase.
Das Ende
Die ständige Expansion hat entscheidende Bedeutung für den Endzustand des Kosmos. Es gibt keine zeitliche Grenze der Zukunft und so kann jeder physikalische Prozess, auch der langsamste, bis zu seinem Ende ablaufen. Zunächst einmal wird es dunkel, wenn die Sterne ihren Kernbrennstoff verbraucht haben und die letzten verglüht sind. Die Biosphäre der Erde wird spätestens in 5 Milliarden Jahren vergehen, wenn die Sonne sich zum roten Riesen aufblähen und bis zur Erdbahn hin ausdehnen wird.
In fantastisch langen Zeiträumen, die das jetzige Weltalter weit übersteigen, werden danach durch die Abstrahlung von Gravitationswellen sich umkreisende Himmelskörper ineinander stürzen und in Schwarzen Löchern enden. Jedes von der Schwerkraft beeinflusste System wird letztendlich dieser Entwicklung folgen. Riesige Schwarze Löcher aus den Massen ganzer Galaxien geformt streben in einem dunklen Kosmos immer weiter auseinander. Dazu wird es immer »kälter«, denn die Temperatur des CMB fällt ebenfalls ständig. Dies ist das etwas trübselige Bild, das die Kosmologen vom Ende unseres Universums zeichnen. Wenn Stephen Hawking mit seiner Hypothese von der Zerstrahlung Schwarzer Löcher recht hat, so lösen sich nach 1060 Jahren auch diese völlig in sehr langwelliger Strahlung auf. Wie zu Anfang, so besteht also auch am Ende das Universum aus Strahlung, allerdings mit Temperaturen, die nur unmerklich über dem absoluten Nullpunkt liegen.
Diese Spekulation ist aber nicht ganz vollständig. Die dunkle Energie könnte sich mit der Zeit ändern und auch das im Kosmos entstandene intelligente Leben könnte die ferne Zukunft mitgestalten.
Grüße Equinox
Kosmologie
Kosmologie Vom Urknall zum Universum
Das kosmologische Standardmodell
Das moderne Bild vom Kosmos ruht im wesentlichen auf zwei fundamentalen Beobachtungen, der Entdeckung des amerikanischen Astronomen Edwin P. Hubble, dass sich fast alle fernen Galaxien von uns wegbewegen, und der Messung eines kosmischen Strahlungsfeldes im Mikrowellenbereich durch Arno Penzias und Robert Wilson im Jahre 1964. Die Entdeckung Hubbles im Jahr 1929 veränderte das Bild der Welt dramatisch: Die Vorstellung einer gleichmäßigen, unveränderlichen Verteilung von Sternen bis in unendliche Tiefen ein Bild, dem zunächst sogar Albert Einstein vertraut hatte musste aufgegeben werden zugunsten des Konzepts eines Universums der Entwicklung und Veränderung, wie es das auseinander fliegende, expandierende System der Galaxien darstellt. Die immer genauere Vermessung dieser kosmischen Ausdehnung ergab, dass sie gleichmäßig verläuft und vor 15Mrd. Jahren begonnen hat.
Gemäß den einfachen Lösungen der einsteinschen Gravitationstheorie (Relativitätstheorie), in denen diese Vorstellungen mathematisch präzisiert werden können, verändert sich der Abstand zweier Galaxien, die der kosmischen Expansion folgen, in charakteristischer Weise, je nachdem, ob das Universum viel oder wenig Materie und Energie enthält. Falls die Summe aller Massen und Energien pro Volumen unter einem kritischen Wert liegt (der etwa drei Wasserstoffatomen pro Kubikmeter entspricht), wächst der Abstand im Laufe der Zeit ständig an. Falls der kritische Wert der Dichte überschritten wird, erreicht der Abstand je zweier Galaxien ein Maximum und nimmt anschließend wieder ab.
Vor 15 Mrd. Jahren waren die auseinander fliegenden Galaxien dicht zusammen gepackt. Die Temperatur der kosmischen Hintergrundstrahlung (kurz CMB, Abk. für engl. cosmic microwave background), die jetzt etwa 2,73Kelvin beträgt, war in dieser Anfangsepoche so hoch, dass materielle Strukturen in dieser Gluthitze nicht bestehen konnten.
Der Schluss ist nahezu zwangsläufig, dass es einen heißen dichten Frühzustand des Universums gegeben hat, in dem die Galaxien und Sterne, die wir jetzt sehen, in einem nur wenig strukturierten, heißen und dichten Gemisch aus Strahlung und Materie aufgelöst waren.
Die kosmische Hintergrundstrahlung CMB
Dieser heiße Urbrei begann sich etwa 300000 Jahre nach dem Urknall zu strukturieren. Bei einer Strahlungstemperatur von einigen Tausend Kelvin konnten sich Elektronen mit den Atomkernen von Wasserstoff und Helium verbinden. Atome entstanden und die Strahlung verlor die enge Ankopplung an die Materie und breitete sich ungehindert aus. Wegen der Expansion des Universums verloren die Photonen, die Strahlungsteilchen, an Energie, und so hat sich dieser kosmische Ozean aus Photonen auf eine Temperatur von 2,73Grad über dem absoluten Nullpunkt abgekühlt. Bei dieser Temperatur liegt die Wellenlänge der Photonen im Millimeterbereich, im Bereich der Mikrowellen.
Der CMB entspricht perfekt dem Spektrum einer thermischen Strahlung und die Intensität ist nahezu gleich in allen Richtungen. Erst 1992 ergaben Beobachtungen mit dem Satelliten COBE, dass es »heißere« und »kühlere« Flecken gibt. Allerdings betragen die Schwankungen nur etwa ein Hunderttausendstel der 2,7Kelvin. Diese Variation spiegelt kleine Schwankungen in der Massenverteilung jener Zeit wider, als das Universum durchsichtig wurde. Man kann aus dem CMB aber noch mehr herausfinden. Bevor die Elektronen in Atome eingefangen waren, begannen die etwas dichteren Gebiete sich aufgrund ihrer Schwerkraft zusammenzuziehen. Dem entgegen wirkte der Druck des heißen Plasmas. Die Materiewolken zogen sich zusammen, wurden wieder auseinander getrieben und begannen zu schwingen. Dieser Prozess kam nur in Gang, wenn sich der Gasdruck überhaupt bemerkbar machen und in den 400000 Jahren vom Urknall an bis zum Rand der Wolke wirken konnte. Diese Druckwellen wurden durch den Urknall so synchronisiert, dass alle in Phase schwangen, die die gleiche Wellenlänge besaßen. Als das Universum durchsichtig wurde, prägten sich diese Schwingungen dem CMB auf. Erkennbar sind sie als Maxima und Minima der Temperaturdifferenzen, wenn über bestimmte Winkelskalen am Himmel gemittelt wird. Der Satellit COBE konnte dies nicht erkennen. Strukturen mit einer Winkelausdehnung von weniger als sieben Grad verschwammen für seine Instrumente. Die europäische Mission mit dem Satelliten »Planck« hingegen, die für 2007 geplant ist, soll eine 50fach höhere Winkelauflösung ermöglichen und eine Himmelskarte dieser Temperaturschwankungen erstellen.
Doch lange vor Plancks Start haben amerikanische und europäische Forscher mit den Ballonexperimenten »Maxima« und »Boomerang« die CMB-Schwankungen so weit aufklären können, dass die ersten Maxima und Minima sicher erkennbar wurden.
Die Messergebnisse können im Rahmen eines einfachen Urknallmodells erklärt werden, falls die gesamte Energie- und Massendichte im Kosmos relativ genau der kritischen Dichte gleichkommt. Die Unsicherheiten betragen nur wenige Prozent. Das bedeutet, dass das Universum ständig weiter expandiert und dass der Raum dem geradlinigen dreidimensionalen Raum entspricht, in dem die Gesetze der euklidischen Geometrie gelten. Doch diese einfache geometrische Struktur muss mit einer recht komplizierten Zusammensetzung der kosmischen Materie und Energie erkauft werden.
Dunkle Materie und Dunkle Energie
Es ist nicht einfach, die kritische Dichte zu erreichen. Die normale baryonische Materie, aus der die chemischen Elemente, die Planeten, die Sonne und auch wir selbst bestehen, macht nur wenige Prozent der kritischen Dichte aus, während über neunzig Prozent von anderer Art ist. Die Astronomen erschließen die Menge an baryonischer Materie aus der Häufigkeit der leichten Elemente Deuterium, Helium und Lithium. Darüber hinaus finden sie Hinweise auf »Dunkle Materie« (die so genannt wird, weil sie selbst nicht leuchtet), wenn die Bewegungen von Galaxien in Galaxienhaufen, die Röntgenstrahlung von Galaxienhaufen und die Verzerrungen der leuchtenden Scheibchen von Galaxien durch das Schwerefeld nichtleuchtender Massen analysiert werden. Diese verschiedenen Beobachtungen zeigen übereinstimmend, dass die geklumpte Dunkle Materie einen Anteil von etwa 30% der kritischen Dichte erreichen kann.
Diese Komponente der kosmischen Materie kennen die Physiker noch nicht, doch sind Experimente im Aufbau, die wohl in einigen Jahren ein geeignetes Elementarteilchen als Kandidaten dafür aufzeigen werden.
Es bleibt aber noch eine Deckungslücke in der kosmischen Energiebilanz von etwa 70% der kritischen Dichte. Die Physiker neigen dazu, das Defizit durch die Energie eines speziellen Feldes oder durch die Energie des Vakuums, des Grundzustands der Welt, auszugleichen, in Erinnerung an die bald wieder aufgegebenen Versuche Einsteins, eine »kosmologische Konstante« einzuführen. Eine derartige, nahezu konstante Feldenergie würde die kosmische Expansion beschleunigen, im Gegensatz zu den Massen im Kosmos, die durch ihre gegenseitige Schwerkraftwirkung die Expansion abbremsen.
Was steckt nun hinter dieser »dunklen Energie«? Die Quantentheorie könnte eine Deutung dieser Größe als Energie des Vakuums liefern. Der leere Raum ist, quantentheoretisch betrachtet, ein komplexes Gebilde, durchzogen von einem Geflecht aus fluktuierenden Feldern, die zwar nicht beobachtet werden können, die aber zu einer Energie des Grundzustandes beitragen. Die Theoretiker können einige dieser Beiträge ganz gut abschätzen, erhalten aber einen Wert, der um etwa 120 Größenordnungen den Wert übertrifft, den die Beobachtungen nahe legen. Andere Beiträge, die (noch) nicht berechnet werden können, würden vielleicht diesen Wert ausbalancieren, aber dieser Ausgleich müsste dann mit unvorstellbarer Präzision bis auf 120 Stellen nach dem Komma erfolgen. Es ist ein ungelöstes Rätsel der Quantenphysik, wie das zugehen könnte.
Die Entstehung der Strukturen im Universum
Das heiße Gemisch aus Strahlung und Materie in der Nähe des Urknalls war nahezu strukturlos. Durch die rasche Ausdehnung und Abkühlung der Urmaterie konnten im Laufe der Zeit komplexere Strukturen entstehen. Einige Sekunden nach dem Urknall begann die Bildung der Atomkerne von Deuterium, Helium und Lithium, die nach etwa drei Minuten abgeschlossen war. Die theoretische Vorhersage, dass dann die Elemente Helium und Wasserstoff etwa im Verhältnis eins zu dreizehn vorhanden sein müssten, stimmt mit den heutigen astronomischen Beobachtungen überein. Etwa 400000 Jahre nach dem Urknall war die Temperatur der Strahlung auf 3000Grad abgesunken. Strahlung und Materie entkoppelten sich, die ersten Atome entstanden, und die Materie konnte, der Schwerkraft folgend, sich zu dichteren Objekten zusammenklumpen. Auf diese Weise entstanden aus anfänglich kleinen Schwankungen der Massenverteilung schließlich Galaxien und Sterne.
In den ersten Vorstufen von Galaxien, die sich formten, als das Universum etwa ein Siebtel seiner heutigen Größe aufwies und 300-mal dichter war als heute, entstanden auch die ersten Sterne. Im Inneren dieser massereichen Sterne wurden die schweren Elemente Kohlenstoff, Sauerstoff, Eisen etc. gebraut. Jedes Kohlenstoff- und Sauerstoffatom in unserem Körper entstand im Inneren eines Sterns, wurde nach dessen Explosion in den interstellaren Raum geschleudert, um schließlich bei der Entstehung des Sonnensystems auf der Erde zu enden. Wir bestehen buchstäblich aus Sternenstaub. Sterne einer zweiten Generation, bei deren Entstehung schon die schweren Elemente zur Verfügung standen, und die nachfolgende Bildung von Planetensystemen sind also eine Folge von Entwicklungsprozessen, die im frühen Universum begonnen haben.
Die erste Sekunde
Die ersten Sekundenbruchteile nach dem Urknall sind ein gedankliches Experimentierfeld für neue spekulative Theorien. Wenn das Standardmodell immer weiter in Richtung auf den Urknall verfolgt wird, so müssen thermische Energien betrachtet werden, die weit über den in Beschleunigern erreichbaren liegen. Das Verhalten der Elementarteilchen bei extrem hohen Energien ist grundlegend für die physikalischen Prozesse in dieser Phase.
Das Ende
Die ständige Expansion hat entscheidende Bedeutung für den Endzustand des Kosmos. Es gibt keine zeitliche Grenze der Zukunft und so kann jeder physikalische Prozess, auch der langsamste, bis zu seinem Ende ablaufen. Zunächst einmal wird es dunkel, wenn die Sterne ihren Kernbrennstoff verbraucht haben und die letzten verglüht sind. Die Biosphäre der Erde wird spätestens in 5 Milliarden Jahren vergehen, wenn die Sonne sich zum roten Riesen aufblähen und bis zur Erdbahn hin ausdehnen wird.
In fantastisch langen Zeiträumen, die das jetzige Weltalter weit übersteigen, werden danach durch die Abstrahlung von Gravitationswellen sich umkreisende Himmelskörper ineinander stürzen und in Schwarzen Löchern enden. Jedes von der Schwerkraft beeinflusste System wird letztendlich dieser Entwicklung folgen. Riesige Schwarze Löcher aus den Massen ganzer Galaxien geformt streben in einem dunklen Kosmos immer weiter auseinander. Dazu wird es immer »kälter«, denn die Temperatur des CMB fällt ebenfalls ständig. Dies ist das etwas trübselige Bild, das die Kosmologen vom Ende unseres Universums zeichnen. Wenn Stephen Hawking mit seiner Hypothese von der Zerstrahlung Schwarzer Löcher recht hat, so lösen sich nach 1060 Jahren auch diese völlig in sehr langwelliger Strahlung auf. Wie zu Anfang, so besteht also auch am Ende das Universum aus Strahlung, allerdings mit Temperaturen, die nur unmerklich über dem absoluten Nullpunkt liegen.
Diese Spekulation ist aber nicht ganz vollständig. Die dunkle Energie könnte sich mit der Zeit ändern und auch das im Kosmos entstandene intelligente Leben könnte die ferne Zukunft mitgestalten.
Grüße Equinox