Woche 10

Wo ist es im Universum am kältesten?

Das gesamte Universum ist durchdrungen von der so genannten Mikrowellen-Hintergrundstrahlung, einem Überbleibsel des Urknalls. Mikrowellen sind - wie das sichtbare Licht - elektromagnetische Wellen. Mikrowellen haben jedoch eine Wellenlänge zwischen 1 Meter und 1 Millimeter (= tausendstel Meter), während die Wellenlänge des Lichtes zwischen 380 und 780 Nanometer (= milliardstel Meter) liegt.
Die Abbildung zeigt die Mikrowellen-Hintergrundstrahlung aufgezeichnet vom Satelliten WMAP. Sie wird fast völlig gleichmäßig aus allen Richtungen des Weltalls mit einer Temperatur von etwa minus 270 Grad Celsius gemessen.

Die Abbildung zeigt die Mikrowellen-Hintergrundstrahlung aufgezeichnet vom Satelliten WMAP. Sie wird fast völlig gleichmäßig aus allen Richtungen des Weltalls mit einer Temperatur von etwa minus 270 Grad Celsius gemessen.

Die uns derzeit bekannten physikalischen Gesetze ermöglichen es, die Entwicklung unseres Universums ab einem winzigen Sekundenbruchteil nach dem Urknall zu beschreiben. Dort herrschten anfangs fast unvorstellbar hohe Temperaturen. Mit der Expansion des Universums sank allerdings die Temperatur - bis heute auf etwa minus 270 Grad Celsius. Die Ausdehnung des Raumes dehnte nämlich auch die Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung bis in den Mikrowellenbereich zwischen 1 Meter und 1 Millimeter. Diese Strahlung wird heute gleichmäßig aus allen Richtungen des Weltalls gemessen - daher die Bezeichnung "Hintergrund- strahlung". Sie würde jedes kältere Objekt auf die Weltraumtemperatur von minus 270 Grad Celsius "aufheizen".
Kann es trotzdem kältere Orte im Universum geben? Ja, wenn sie abgeschirmt und aktiv gekühlt werden. Denn der absolute Nullpunkt, also die theoretisch tiefste Temperatur liegt noch ungefähr drei Grad niedriger als die Weltraumtemperatur - bei minus 273 Grad Celsius. Bis auf wenige millionstel Grad wird diese niedrigste Temperatur in den Labors der Tieftemperaturphysiker erreicht, wo Materie mit aufwändigen Verfahren gekühlt wird. Daher befindet sich der kälteste Ort des Universums auf der Erde – falls es nicht eine außerirdische Zivilisation gibt, in deren Labors Temperaturen erreicht werden, die noch näher am absoluten Nullpunkt liegen.

DLR - Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
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