centauri-astronomie.de bei Facebook Listinus Toplisten Listinus Toplisten

Der Urknall - Die Entstehung des Universums


Entstehung des Universums

Es ist nicht bekannt was vor dem Urknall war oder was den Urknall ausgelöst hat. Vor 13,7 Milliarden Jahren schuf der Urknall die Zeit und den Raum, der zu diesem Zeitpunkt noch eine extrem hohe Energiekonzentration hatte. Direkt nach dem Urknall fing der Raum an, sich blitzschnell auszudehnen und aufgrund der extrem hohen Temperatur fingen die Teilchen erstmals an, sich ständig umzuwandeln.


Der Urknall

So entstand gleichzeitig dieselbe Menge Materie und Antimaterie. Doch kurze Zeit später sorgten winzige Unregelmäßigkeiten im Universum dafür, dass mehr Teilchen als Antiteilchen entstanden. Da sich Materie und Antimaterie gegenseitig neutralisiert haben, blieb zum Schluss nur noch die Materie übrig. Dies ist die Geburtsstunde der Materie.


Materie und Antimaterie kollidieren

10 Sekunden nach dem Urknall fingen die Pro- und Neutronen an, sich durch Kernfusion zu den ersten Atomkernen zu vereinigen. Bereits nach 3 Minuten entstanden so die ersten Wasserstoff und Heliumatome. Zu diesem Zeitpunkt ist der Kosmos noch ein dichter undurchsichtiger und extrem heißer Brei gewesen.


Atome bilden sich

Es gab so viele Teilchen im Universum, dass jedes Lichtteilchen ständig abgelenkt wurde, was dafür sorgte, dass man Heutzutage nicht in der Lage ist, Licht aus dieser Zeit zu empfangen.

Erst nach 380.000 Jahren konnte das Universum sich so weit abkühlen, dass es kaum noch freie geladene Teilchen enthielt. Der kosmische Nebel fing an sich zu lichten und die elektromagnetische Strahlung konnte sich nun frei Ausbreiten. Dies ist die Geburtsstunde des Lichts.


Das Universum lichtet sich

Als die Materie im Universum anfing sich zu sammeln, konnten sich erstmals Gebiete mit unterschiedlicher Massendichte bilden. Dies hatte zur Folge, dass sich massereiche Gaswolken aus Wasserstoff und Helium bilden konnten. Das Universum wurde nun durch die Expansion immer kälter und da sich Atome bei einer geringeren Temperatur weniger bewegen, konnten die kalten Gaswolken immer stärker in sich zusammenfallen und sich so sehr stark verdichten.

Ab einer bestimmten Dichte, war die Materie den Gaswolken so stark komprimiert, dass sie sich plötzlich durch die Kernfusion im Inneren immer stärker aufgeheizt und entzündet haben. Im Universum bildete sich die erste Generation von Sternen.


Im Universum bilden sich Sterne

Im Durchschnitt hatten diese Sterne (auch Population Drei Sterne genannt) rund die 1000-fache Masse unserer Sonne und waren deshalb sehr groß. Die Masse dieser Sterne war so enorm, dass der Druck im Inneren dieser Sterne ihre Kernfusion so stark beschleunigen konnte, dass der Wasserstoffvorrat sehr schnell aufgebraucht wurde. Die Lebenserwartung dieser Sterne war deshalb nur ziemlich gering.


Vergleich zwischen Sonne und Population 3 Stern

Da beim Urknall nur Wasserstoff und Helium entstanden sind, bestand die erste Generation der Sterne natürlich auch nur aus Wasserstoff und Helium. Unsere Sonne besteht zum Vergleich aus vielen verschiedenen Stoffen wie z.B. aus Wasserstoff, Helium, Sauerstoff, Kohlenstoff, Neon und Stickstoff. Dies bedeutet, dass etwas im Universum die anderen Elemente erschaffen haben muss. Diese „anderen“ Elemente wurden bereits Lange vor der Entstehung der Sonne von den ersten Sternen im Universum hergestellt und verteilt.

Diese Sterne fusionierten Wasserstoffatome, was bewirkte, dass dabei das nächste Element im Periodensystem entstand (Helium). Ein Stern wandelt also Wasserstoff zu Helium um und dieses wiederum zu Lithium. Bei diesem Vorgang spielt die Masse des Sterns eine große Rolle, denn um Atome zu fusionieren wird eine bestimmter Druck auf die Kernfusion benötig. Dies bedeutet desto größer ein Stern ist, desto stärker ist die Kernfusion. Wenn ein Stern nun relativ leicht ist (z.B. unsere Sonne), ist dieser Stern nicht in der Lage bereits schwere Elemente zum nächsten Element im Periodensystem zu fusionieren.

Wenn nun die ersten Sterne im Universum durch ihre große Masse sehr viele verschiedene Elemente herstellen konnten und schon nach einer relativ kurzen Zeit explodierten, wurde das Universum bereits früh mit vielen verschiedenen Elementen gefüllt.


Reste einer Supernova

Wenn diese Sterne an ihre Grenzen stoßen, weil der sie die Elemente bis zum Maximum fusioniert haben, kann aufgrund der großen Schwerkraft der Stern in sich zusammenfallen und ein schwarzes Loch. Dies geschieht aber nicht bei jedem Stern.


Fiktives schwarzes Loch

Als im Universum die ersten Sterne sich ihrem Ende nährten, bildeten sich nun aus einigen dieser Sterne schwarze Löcher, welche eine Scheibe von Materie um sich herum bildeten. Aufgrund von Gasvorkommen in diesen Materiescheiben konnten dort viele kleine Sterne entstehen (z.B. unsere Sonne). Solch ein System wird als Galaxie bezeichnet.


Eine Balken-Galaxie

Die Materie dieser Scheiben stammt von Sternen, welche bei ihrem Ende kein schwarzes Loch bildeten. Die Sterne die sich in solch einer Materiescheibe bildeten, konnten nun auch Spuren von Sauerstoff, Kohlenstoff und anderen Elementen vorweisen. Und aufgrund dieser verschiedenen Elemente konnten sich um diese Sterne letztendlich erdähnliche Planeten bilden, wovon manche die nötigen Eigenschaften für Lebewesen haben.


Die Erde

"Deep-Sky" Bild vom Universum

Blick ins Universum

Dieses Bild wurde von dem Weltraumteleskop "Hubble" geschossen. Man erkennt eine riesige Anzahl von Galaxien.