Wie ist das Universum entstanden, wie die Erde und wie alles Leben auf ihr? Forscher aus den verschiedensten Wissenschaftsbereichen versuchen, das große Mysterium gemeinsam zu ergründen.
Am Anfang war der „Big Bang“, der Urknall. Keine Explosion im eigentlichen Sinn, sondern die gemeinsame Entstehung von Materie, Raum und Zeit vor etwa 13,8 Milliarden Jahren. Doch wie genau ist dies passiert? Wie ist das Universum entstanden, wie unsere Erde? Und gibt es woanders, außerhalb unseres Sonnensystems, noch Leben? Die Frage nach dem Anfang des Universums ist eines der größten Rätsel unserer Zeit und beschäftigt Wissenschaftler seit jeher. Astro- und Geophysiker, Biologen und Chemiker: Sie alle sind auf der Suche nach Antworten, und finden sie auch, zumindest teilweise. Das Zusammenfügen ihrer Ergebnisse könnte irgendwann das Mysterium entschlüsseln.
Lange Zeit gab es klare Aufteilungen: Astro- und Geophysiker waren für das Universum und die Erde „zuständig“, Biologen und Chemiker untersuchten das Leben. Die vor vier Jahren gegründete „Heidelberg Initiative for the Origins of Life“ am Heidelberger Max-Planck-Institut für Astronomie vereint Spitzenforscher aus allen Bereichen. Seit bekannt ist, dass die Entstehung von Planetensystemen keine Ausnahme ist, sondern ein völlig normaler Prozess im Kontext der Sternenentstehung, stellt sich die Frage nach den Bedingungen, unter denen Leben entstehen kann. Gemeinsam untersuchen die Forscher diese Bedingungen. Sie beschäftigen sich mit komplexen biochemischen Reaktionen, der Zusammensetzung der Planetenatmosphären oder der Selbstorganisation von organischen Molekülen.
Der Blick ins All
Doch nicht nur in Heidelberg wird geforscht: Gigantische, zum Teil bereits angelaufene Projekte zur Erforschung des Urknalls werden uns in den kommenden Jahren beschäftigen und – hoffentlich – weitreichende Erkenntnisse liefern. Das James Webb Space Telescope (JWST) etwa ist der Nachfolger des Hubble-Teleskops. 8,7 Milliarden Dollar kostet es und soll mittels Nahinfrarot noch tiefer ins All sehen können als sein Vorgänger und nach den ersten Galaxien und Sternen suchen, die nach dem Urknall entstanden sind. Stationiert wird das 6,2 t schwere Weltraumteleskop 1,5 Millionen km von der Erde entfernt. Der Start des Gemeinschaftsprojektes von NASA, ESA und CSA ist für 2021 geplant.
Mit „gigantisch“ lässt sich auch das Square Kilometre Array beschreiben, ein Radioteleskop, das aus Tausenden kleinen Radioantennen besteht. Durch die Gesamt-Empfangsfläche von rund einem Quadratmeter kann das Weltall tausendfach schneller abgesucht werden als bisher. Zehn Länder, darunter auch Deutschland, sind an der Entwicklung des Radioteleskops beteiligt. Für 2020 werden die ersten Daten erwartet, 2023 soll es komplett fertig sein.
Eine der weltweit größten Anlagen für physikalische Grundlagenforschung wird derzeit im hessischen Darmstadt gebaut. Dort entsteht eine Anlage für die Forschung mit Antiprotonen und Ionen (Facility for Antiproton und Ion Research – FAIR. Dieser Teilchenbeschleuniger ist ein gemeinsames Projekt zwischen Deutschland und europäischen sowie außereuropäischen Partnerländern. Das Herzstück von FAIR ist ein 1,1 km langer Ringbeschleuniger unter der Erde. Damit wird Materie im Labor erzeugt und erforscht werden können, wie sie sonst nur im Universum vorkommt. Nicht zu vergleichen ist die Anlage allerdings mit dem Teilchenbeschleuniger der Forschungseinrichtung Cern bei Genf, dieser ist 27 km lang.
Am Anfang war der „Big Bang“, der Urknall. Doch wie genau ist dies passiert? Der Ursprung allen Seins war, ist und bleibt faszinierend. Viele Antworten gibt es bereits, doch sie bleiben Teilantworten. Stück für Stück, Häppchen für Häppchen und mithilfe dieser und vieler weiterer Projekte wird es Forschern eines Tages vielleicht gelingen, eine konkrete Antwort auf die Frage nach dem Anfang des Universums zu finden.
Text: Elisabeth Stockinger