Eine neue Studie, die Daten von zwei leistungsstarken Weltraumteleskopen analysiert, zeichnet ein ernüchterndes Bild der Zukunft des Universums: Auch wenn sie nicht so schnell enden wird, hat die Sternentstehung bereits ihren Höhepunkt erreicht und der Kosmos ist auf einem langsamen, aber stetigen Weg in Richtung kälterer und ruhigerer Zeiten.
Zu dieser Schlussfolgerung kommt ein internationales Team von 175 Forschern, das Beobachtungen der Euklid- und Herschel-Teleskope der Europäischen Weltraumorganisation kombinierte. Sie untersuchten die von Sternenstaub in über zwei Millionen Galaxien über Milliarden von Lichtjahren abgegebene Wärme und erstellten die bisher detaillierteste Temperaturkarte des Universums.
Während diese kosmische Abkühlung schrittweise zu sein scheint – die durchschnittlichen galaktischen Temperaturen sind in den letzten 10 Milliarden Jahren nur um 10 Kelvin gesunken –, hat sie tiefgreifende Auswirkungen. Diese winzige Veränderung spiegelt eine deutliche Verlangsamung der Sternentstehungsraten wider. Galaxien mit heißen Kernen entstehen aus dichten Gas- und Staubwolken, in denen die starke Schwerkraft die Geburt neuer Sterne auslöst. Wenn diese Sterne altern und sterben, reichern sie ihre Umgebung mit schwereren Elementen an und tragen zum galaktischen „Staub“ bei, der zukünftige Generationen von Sternen antreibt.
„Die Staubmenge in Galaxien und ihre Staubtemperaturen nehmen seit Milliarden von Jahren ab“, erklärt der Co-Autor der Studie, Douglas Scott, Kosmologe an der University of British Columbia (UBC). Das bedeute, fügt er hinzu, dass wir „die Epoche maximaler Sternentstehung hinter uns gelassen“ hätten.
Ein Universum, das „kälter und toter“ wird
Die Forscher erkennen an, dass dieser Abwärtstrend zwar klar ist, aber nicht den bevorstehenden Untergang des Universums signalisiert. Es dauert Billionen und Abermillionen Jahre, bis sich diese Prozesse entfalten. Aber selbst mit einer extrem langen Lebensdauer – die auf irgendwo zwischen 33 Milliarden und einer unglaublich großen Zahl (eins gefolgt von 78 Nullen) geschätzt wird – befindet sich das Universum nicht mehr in seiner überschwänglichen Blütezeit, in der Sterne geboren werden.
„Das Universum wird von nun an nur noch kälter und toter werden“, sagt Scott schlicht.
Kartierung des Kosmos: Euklids Beitrag
Diese Forschung baut auf Daten auf, die Anfang des Jahres vom Euclid-Teleskop der ESA veröffentlicht wurden, das eine Mission zur Kartierung eines Drittels des Nachthimmels in beispielloser Detailgenauigkeit startete. Es katalogisiert bereits Beobachtungen von über 1,5 Milliarden Galaxien mit dem Ziel, ein endgültiges Bild zu erstellen, das Milliarden von Lichtjahren zurückreicht.
Die Forscher kombinierten Euklids sichtbare und nahinfrarote Daten mit älteren Beobachtungen des Herschel-Weltraumobservatoriums, das sich auf die Erkennung von ferninfrarotem Licht spezialisiert hat – der Art, die durch Wärme in Staubwolken emittiert wird. Dieser Multiwellenlängen-Ansatz ermöglichte es ihnen, ein vollständigeres Bild der galaktischen Temperaturen und der Sternentstehungsgeschichte zu erstellen als je zuvor.
Eine staubige Geschichte
Der Abkühlungstrend wird durch die schwindende Versorgung mit Treibstoff für neue Sterne vorangetrieben – das Gas und der Staub, die in Galaxien vorkommen. Während einige Galaxien ihren Bestand durch Verschmelzungen oder galaktische Wechselwirkungen kontinuierlich auffüllen, verlieren andere diesen Bestand mit der Zeit. Auch supermassereiche Schwarze Löcher in den Zentren vieler Galaxien können die Sternentstehung stören, indem sie Gas und Staub in den Weltraum ausstoßen. Schließlich geht diesen „ausgelöschten“ Galaxien der Treibstoff aus und sie verschwinden und hinterlassen ein Universum, in dem weniger Sterne leuchten und in der riesigen Dunkelheit funkeln.
Obwohl diese kosmische Zukunft düster erscheinen mag, ist sie einfach der natürliche Fortschritt eines riesigen, sich ständig weiterentwickelnden Systems. Das Universum wird für unvorstellbar lange Zeiträume weiter existieren – aber seine dynamische Jugendphase der schnellen Sternentstehung ist vorbei. Die Ära der galaktischen Expansion und der feurigen Sternentstehung neigt sich dem Ende zu und hinterlässt einen Kosmos, der allmählich in kühlere Stille versinkt.
