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Suche im Weltall : Wo ist der Mittelpunkt des Universums?

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Lange galt unumstößlich: Die Erde ist Mittelpunkt des Universums. Mittlerweile blicken wir 13,8 Milliarden Jahre in dessen Vergangenheit. Nur wo ist der Mittelpunkt der Welt?

Dieses Bild der nahen Galaxie NGC 1300 wurde durch die Kombination von Beobachtungen mit dem Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) am Very Large Telescope (VLT) der ESO und mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), an dem die ESO beteiligt ist, gewonnen
Ursprung und Mitte des Universums sind noch wenig erforscht. (Archivbild einer Galaxie)
Quelle: dpa

Im Griechenland der Antike war die Erde der Mittelpunkt von allem, das Weltbild geozentrisch. Immer genauere Himmelsbeobachtungen zeigten schließlich: Selbst die Sonne ist nur ein Stern von vielen, und auch unsere Galaxie, die Milchstraße, ist nur eine von vielen - in einem Universum, das sich immer schneller ausdehnt.

Dieses Universum muss jedoch, da sind sich Kosmolog*innen einig, einen Anfang gehabt haben, den Urknall. Ist der Mittelpunkt des Universums etwa der Ursprungsort des Urknalls?

Nach der traditionellen Urknall-Theorie entstand der Kosmos aus dem Nichts. Doch diese Theorie steht auf der Kippe.

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43 min
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Das Universum hat ein Henne-Ei-Problem

Zu Beginn war das Universum unendlich klein und dicht, hat sich dann immer weiter ausgedehnt und ist abgekühlt. Die Frage nach dem Ursprungsort des Urknalls ist ein Henne-Ei-Problem: Um ihn zu definieren, bräuchte es einen Raum, in dem der Urknall hätte stattfinden können.

Physikalisch jedoch sind Raum und Zeit überhaupt erst beim Urknall entstanden. Vielleicht ließe sich im heutigen Universum ein Massenschwerpunkt finden, ein gravitativer "Nabel der Welt".

Für Galaxienhaufen oder auch noch größere Strukturen kann man Masseschwerpunkte ausmachen, doch je weiter man ins Universum schaut, desto klarer wird: Es sieht für alle Beobachtenden und in alle Richtungen in etwa gleich aus, egal ob von der Milchstraße oder von einer weit entfernten Galaxie aus betrachtet.

Auch der Mensch entstand aus dem Urknall

Das verrät die Hintergrundstrahlung, die in alle Richtungen gleich strahlt. Nach dem Urknall löschten sich Materie und Antimaterie gegenseitig aus und setzten Strahlung frei - die kosmische Hintergrundstrahlung.

Wo liegt es, das Zentrum, das die Mitte des Universums bildet? Wie ließe es sich berechnen? Suzanna Randall erklärt.

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12 min
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Einem winzigen Ungleichgewicht von Materie zu Antimaterie verdanken wir, dass ein wenig Materie übrigblieb. Daraus entstand alles im Universum - auch wir.

Die gemessenen Schwankungen in der Hintergrundstrahlung weichen weniger als 0,1 Prozent vom Durchschnitt ab. Das heißt: Einen Masseschwerpunkt zu bestimmen, ist uns schlicht unmöglich.

Seit dem Urknall expandiert das Universum

Doch wenn das Universum seit dem Urknall expandiert, findet sich vielleicht ein geometrisches Zentrum dieser Expansion. Bei der Beobachtung von Galaxien oder Galaxienhaufen stellen wir fest: Jeder Teil des Universums entfernt sich von jedem anderen.

Astronautinnen-Duo im Außeneinsatz.

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Die Expansion geht nicht von einem Punkt aus, sie findet aus unserer Sicht überall gleich statt. "Unsere Sicht" ist hier der Haken: Wie wir wo hinschauen, wir beobachten in alle Richtungen eine Expansion und die Hintergrundstrahlung, und wir kennen keinen Raum und keine Zeit vor dem Urknall.

Der Kosmos ist ständig in Bewegung

Aus unserer Perspektive können wir keinen Mittelpunkt bestimmen. Oder? Die Frage ist: Was ist "unser" Universum? Kurz nach dem Urknall expandierte der Kosmos schneller, als das Licht reisen kann. Aus den Teilen des Universums, von denen uns also selbst Botschaften, die mit Lichtgeschwindigkeit reisen, nicht erreichen können, werden wir nie Informationen empfangen.

Ob Planeten oder Galaxien - alles hat ein Ende. Aber was ist mit dem Universum? Für die Astronomie ist es eine der spannendsten Fragen ihrer Forschungsarbeit: Wo endet das Weltall?

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44 min
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Das tatsächliche Universum ist daher größer als der Teil, aus dem wir überhaupt etwas erfahren können. Der Teil, den wir tatsächlich betrachten und vielleicht sogar - theoretisch - erreichen könnten, wird immer leerer, weil immer mehr Galaxien und damit Sterne und Planeten sich rasend schnell von uns wegbewegen.

Mittelpunkt des Universums eine Frage der Perspektive

Da sich die Expansion des Universums noch beschleunigt, entfernen sich immer mehr Galaxien von unserem "Tellerrand". 2011 hat eine Gruppe von Forschenden für diese Erkenntnis den Physik-Nobelpreis erhalten. Schuld hat Dunkle Energie - eine geheimnisvolle Kraft, die sich aber bislang nicht genau definieren lässt.

Was bedeutet all das für unsere Suche nach dem Mittelpunkt? Den gibt es nicht, wenn wir ihn für das gesamte Universum definieren wollen. Für das beobachtbare Universum gilt jedoch: Wir alle können, rein theoretisch, von unserem Standpunkt aus in alle Richtungen des Universums gleich weit blicken - egal, wo wir uns gerade befinden. Jede und jeder ist demnach: der Mittelpunkt ihres oder seines beobachtbaren Universums.

Victor Riley ist Redakteur in der ZDF-Redaktion Naturwissenschaft und Technik.

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