Das bestgehütete Geheimnis des Universums
Okay, stellen Sie sich vor: Sie versuchen, ein Flüstern mitten in einem Rockkonzert zu hören. Genau damit haben sich Astronomen herumgeschlagen, wenn sie eine der faszinierendsten Epochen der kosmischen Geschichte untersuchen wollten – die etwa 150 Millionen Jahre nach dem Urknall, als das Universum vollständig dunkel war. Keine Sterne. Kein Licht. Nur... Dunkelheit.
Lange Zeit war diese Epoche für uns praktisch unsichtbar. Wir konnten sie nicht sehen, weil es schlicht noch nichts gab, das Licht aussandte. Aber hier ist der Knackpunkt: All das Wasserstoffgas, das damals umherirrte, „sang“ tatsächlich – ein Radiosignal, das so unglaublich schwach war, dass es sich anfühlte, als würde man versuchen, jemandes Atem auf der anderen Seite der Welt zu hören.
Nun hat ein Team von Forschern der Universität Cambridge etwas wirklich Beeindruckendes gebaut, um endlich zuzuhören. Sie nennen es CosmoCube, und es ist etwa so groß wie ein kleines Handgepäckstück. Ich weiß nicht, wie es Ihnen geht, aber ich finde es absolut verrückt, dass wir die Geheimnisse des frühen Universums mit etwas entschlüsseln könnten, das in Ihr Gepäckfach passt.
Warum zum Mond?
Hier wird es clever. Sie fragen sich vielleicht: Warum nicht einfach ein Teleskop vom Boden der Erde aus in den Himmel richten? Davon haben wir reichlich.
Nun, es gibt ein Problem – eigentlich mehrere. Erstens wirkt die Ionosphäre unseres Planeten wie ein riesiges Radioschild, das genau die Frequenzen blockiert, die dieses uralte Signal nutzt. Zweitens strahlen FM-Radiosender, Mobiltelefone und Satelliten so viel Rauschen aus, dass jedes Signal aus einer Zeit vor 13,5 Milliarden Jahren völlig übertönt wird. Es ist, als würde man versuchen, den Herzschlag einer Maus zu hören, während man neben einem Düsenjet steht.
Die Lösung? Sich hinter dem Mond verstecken.
Wenn CosmoCube auf die Rückseite des Mondes schwingt, fungiert der gesamte Mondkörper als natürlicher Radioblock, der die kleine Sonde vor der Störung von der Erde abschirmt. Etwa 40 Minuten pro zweistündiger Umlaufbahn wird es an dem ruhigsten Ort im Sonnensystem sitzen (abgesehen vom tiefen Weltraum, aber dort kann man ja schlecht einen Satellien parken).
Den uralten Gesang des Wasserstoffs belauschen
Wonach genau sucht CosmoCube? Wissenschaftler nennen es die 21-Zentimeter-Linie – ein schwaches Radiosignal, das von neutralen Wasserstoffatomen ausgesandt wird, die während jener kosmischen „Dunklen Zeitalter“ existierten. Dies ist die Phase zwischen dem Nachglühen des Urknalls und dem sogenannten Kosmischen Morgengrauen, als die allerersten Sterne schließlich aufgingen.
Man kann es sich so vorstellen, als würde man ein Echo hören, das aus einer Zeit stammt, bevor es Musik gab.
Das Instrument wird Radiofrequenzen zwischen 10 und 50 MHz erfassen – Frequenzen, die von der Erdoberfläche aus praktisch unmöglich zu studieren sind. Indem dieses Signal erfasst wird, hoffen die Forscher, zu verstehen, wie sich das Universum von einer dunklen, leeren Leere in das reiche Gewebe aus Sternen, Galaxien und Strukturen verwandelte, das wir heute sehen.
Aber es gibt noch mehr. Die Wissenschaftler glauben auch, dass diese Beobachtungen Licht auf die dunkle Materie werfen können – jene mysteriöse Substanz, die wir nicht direkt sehen können, aber die etwa 27 % des Universums ausmacht. Zu verstehen, wie die dunkle Materie half, den Wasserstoff zu den ersten Sternen und Galaxien zusammenzuziehen? Das ist schon eine große Sache.
Die Technik ist absolut verrückt
Was mich an dieser Mission wirklich beeindruckt, ist die erforderliche Präzision, die fast unvorstellbar ist. Das Signal, das CosmoCube jagt, ist so schwach, dass sogar die eigene Elektronik des Raumschiffs Störungen erzeugen könnte, die wie ein kosmisches Signal aussehen. Das ist, als würde man versuchen, die Größe eines Menschen zu messen, während man Plateauschuhe trägt.
Um dies zu lösen, entwickelte das Team etwas, das als „Dicke-geschalteter“ Kalibrator bezeichnet wird. Das System schaltet ständig zwischen der Beobachtung des Himmels und der Messung interner Referenzquellen um, sodass es jedes