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Das Universum ist voller Paradoxien und Widerspr\u00fcche. Die meisten von uns k\u00f6nnen seine unendlichen Dimensionen noch immer nicht begreifen. Doch oft l\u00e4sst sich das scheinbar Unm\u00f6gliche durch fehlende Daten oder fehlerhafte Annahmen und Modelle erkl\u00e4ren.<\/p>\n
Um dies zu beweisen, folgen hier acht unglaublich alte Objekte (von der Erde bis ins Weltall), die einst unser Verst\u00e4ndnis der kosmischen Zeitlinie in Frage stellten \u2013 und in einigen F\u00e4llen immer noch stellen.<\/p>\n
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Die \u00e4ltesten Einschlagkrater der Erde entstanden vor Milliarden von Jahren. Doch wie ist das m\u00f6glich? Angesichts der enormen geologischen Umw\u00e4lzungen in dieser Zeit w\u00fcrde man erwarten, dass nichts mehr von ihnen \u00fcbrig ist. Selbst die Kontinente befinden sich nicht mehr an ihren urspr\u00fcnglichen Positionen und haben ihre urspr\u00fcngliche Form nicht bewahrt.<\/p>\n
Trotz seines Alters von zwei Milliarden Jahren ist der Vredefort-Krater in S\u00fcdafrika noch immer gut erkennbar. Dies liegt unter anderem an seiner Gr\u00f6\u00dfe. Er ist die gr\u00f6\u00dfte Einschlagstruktur der Erde mit einem Durchmesser von stellenweise bis zu 300 Kilometern. Aufgrund der enormen Ausma\u00dfe des Einschlags wurde der Krater zudem von einer Auswurfschicht bedeckt, die den verbleibenden Teil vor Erosion sch\u00fctzte.<\/p>\n
Noch \u00e4lter ist die Yarrabubba-Impaktstruktur, die vor 2,23 Milliarden Jahren in Australien entstand \u2013 jene Kollision, die zum Ende der Eiszeit beitrug. Obwohl sie heute haupts\u00e4chlich durch Mineralanalysen identifiziert werden kann, dient sie Wissenschaftlern weiterhin als Zeitkapsel und liefert Informationen \u00fcber die Fr\u00fchgeschichte der Erde.<\/p>\n
Wie bereits erw\u00e4hnt, hat sich die Oberfl\u00e4che, die Erdkruste, \u00fcber Milliarden von Jahren kontinuierlich ver\u00e4ndert. Die Kontinentaldrift, die den Superkontinent Pang\u00e4a in die heutigen Kontinente teilte, ist nur ein Teil der Geschichte. Die Erdkruste entstand auch durch Vulkanausbr\u00fcche und Asteroideneinschl\u00e4ge, insbesondere w\u00e4hrend des Hadaikums vor 4,6 bis 4 Milliarden Jahren. In dieser Zeit \u2013 die die Entstehung des Planeten und den Ursprung des Lebens umfasste \u2013 war die Erde eine \u00abfeurige H\u00f6lle\u00bb. Unter st\u00e4ndigem Meteoritenbeschuss war sie von Vulkanen erf\u00fcllt, die Lava an die Oberfl\u00e4che spuckten. Daher gibt es keine geologischen Spuren; alle Gesteine wurden immer wieder zersetzt und recycelt.<\/p>\n
Im Jahr 2001 datierten Forscher jedoch eine Zirkonprobe auf 4,4 Milliarden Jahre \u2013 die Zeit, als das Hadaikum in vollem Gange war. Diese Kristalle, die in der Jack-Hills-Region in Westaustralien entdeckt wurden, \u00fcberstanden nicht nur den Beschuss aus dem All, sondern auch die extreme Hitze und den enormen Druck der irdischen Umformung. Aber wie ist das m\u00f6glich? Sie sind nicht so hart wie Diamanten, und ihr Schmelzpunkt ist deutlich niedriger (2500 \u00b0C gegen\u00fcber 4500 \u00b0C).<\/p>\n
Tats\u00e4chlich enth\u00e4lt die Region, in der die Zirkone entdeckt wurden, wahrscheinlich auch Diamanten \u00e4hnlichen Alters, obwohl die \u00e4ltesten bisher gefundenen nur 4,25 Milliarden Jahre alt sind. \u00c4ltere und seltenere Zirkonkristalle stellen daher eine wertvollere Zeitkapsel dar. Sie geben uns Einblick in die Fr\u00fchgeschichte der Erde. Wir haben beispielsweise erfahren, dass fl\u00fcssiges Wasser bereits vor 4,3 Milliarden Jahren existiert haben k\u00f6nnte. Dies k\u00f6nnte bedeuten, dass das Hadaikum deutlich k\u00e4lter und m\u00f6glicherweise lebensfreundlicher war als bisher angenommen.<\/p>\n
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Jeder wei\u00df, dass wir beim Blick in die Sterne in die Vergangenheit blicken. Bis das Licht unsere Augen erreicht, hat es ein Alter erreicht, das der Entfernung des Sterns in Lichtjahren entspricht. Wenn wir also den sonnenn\u00e4chsten Nachbarn, das Alpha-Centauri-System, betrachten, das etwa vier Lichtjahre entfernt liegt, sehen wir, wie es vor vier Jahren aussah. Damals verlie\u00df das Licht, das unsere Augen erreichte, zum ersten Mal die Oberfl\u00e4che des Sterns. Ebenso sieht der gelbe Hyperriese Rho Cassiopeiae, der entfernteste sichtbare Stern, der 8.150 Lichtjahre entfernt ist, heute genauso aus wie vor \u00fcber achttausend Jahren \u2013 2.000 Jahre bevor die erste Zivilisation auf der Erde entstand.<\/p>\n
Wie kommt es dann, dass Licht von unserer Sonne, deren Entfernung in Lichtminuten gemessen wird, uns im Alter von 10.000 Jahren erreicht?<\/p>\n
Die Antwort liegt in der Dichte der Sonne. Obwohl sich Photonen mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, ben\u00f6tigen sie sehr lange, um die Sonne zu verlassen. Vom Kern aus durchlaufen sie einen gewundenen Weg durch 695.508 Kilometer dichtes Sonnenmaterial. Manche erreichen die Oberfl\u00e4che in 10.000 Jahren, die langsamsten ben\u00f6tigen bis zu 170.000 Jahre \u2013 in diesem Fall sehen wir das Licht, das entsteht, wenn Menschen zum ersten Mal Kleidung anziehen. Sobald die Photonen jedoch die Sonnenoberfl\u00e4che erreichen, ben\u00f6tigen sie nur 8 Minuten und 20 Sekunden, um 150 Millionen Kilometer durch den Weltraum zur\u00fcckzulegen und unsere Augen zu erreichen.<\/p>\n
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Nach Jupiters Ganymed ist Titan der zweitgr\u00f6\u00dfte Mond im Sonnensystem. Er ist sogar gr\u00f6\u00dfer als Merkur. Anders als die meisten Monde besitzt er eine betr\u00e4chtliche Atmosph\u00e4re \u2013 undurchsichtig, orange und dichter als die der Erde. Seine Entstehung blieb lange ein R\u00e4tsel. Man geht heute jedoch davon aus, dass Titans stickstoffreiche Atmosph\u00e4re ihren Ursprung in der Oortschen Wolke hat \u2013 der eisigen \u00e4u\u00dferen Schicht des Sonnensystems. Mit anderen Worten: Sie entstand nicht wie die anderen Saturnmonde aus Ringen um den Planeten.<\/p>\n
Wie sich herausstellte, deutet die Analyse der Stickstoffisotopenzusammensetzung auf Titan tats\u00e4chlich darauf hin, dass er deutlich \u00e4lter ist als Saturn und m\u00f6glicherweise sogar \u00e4lter als das Sonnensystem. Forscher vermuten, dass er mehr Gemeinsamkeiten mit Kometen der Oortschen Wolke aufweist als mit anderen Monden oder Planeten. Damit ist Titan der einzige bekannte Mond, der \u00e4lter ist als der Planet, den er umkreist.<\/p>\n
Kosmische Megastrukturen, von Leerr\u00e4umen bis hin zu Superhaufen, sind die gr\u00f6\u00dften bekannten Strukturen im Universum. Beispiele hierf\u00fcr sind der Riesenbogen (eine 3,3 Milliarden Lichtjahre lange Galaxienkette), der Gro\u00dfe Ring (ein 4 Milliarden Lichtjahre langer Galaxienkreis) und die Herkulesmauer und die N\u00f6rdliche Korona (ein 10 Milliarden Lichtjahre langer Galaxienhaufen, entstanden durch Gammablitze). Hinzu kommt der Bootes-Leerraum, auch bekannt als Gro\u00dfes Nichts \u2013 ein kugelf\u00f6rmiger, gr\u00f6\u00dftenteils leerer und sternenloser Raum mit einem Durchmesser von 330 Millionen Lichtjahren. Jede dieser Strukturen widerspricht unseren kosmischen Modellen. So m\u00fcsste der Bootes-Leerraum beispielsweise Tausende von Galaxien enthalten, nicht nur die bescheidenen 60. Und die \u00fcbrigen Strukturen widersprechen dem kosmologischen Prinzip, das ihre m\u00f6gliche Gr\u00f6\u00dfe auf lediglich 1,2 Milliarden Lichtjahre begrenzt.<\/p>\n
Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass diese Megastrukturen zuf\u00e4llig entstanden sind, was darauf hindeutet, dass das Problem bei unseren Gesetzen und Theorien liegt und nicht beim Universum als Ganzem.<\/p>\n
Doch es gibt eine Megastruktur, die fundamentalen Ph\u00e4nomenen trotzt. Der Hyperion-Superhaufen ist f\u00fcr sein Alter unglaublich gro\u00df. Galaxien m\u00fcssen sich erst bilden, wachsen und miteinander kollidieren, bevor sich Galaxienhaufen zu Superhaufen verschmelzen k\u00f6nnen \u2013 und all das dauert viele Milliarden Jahre. Hyperion hingegen entstand weniger als zwei Milliarden Jahre nach dem Beginn des Universums. Aus einer Entfernung von 12 Milliarden Lichtjahren (wie er vor 12 Milliarden Jahren aussah) betrachtet, hat Hyperion einen Durchmesser von 200 Millionen Lichtjahren und eine L\u00e4nge von 500 Millionen Lichtjahren. Das ist doppelt so gro\u00df wie unsere Milchstra\u00dfe und 5.000-mal so massereich \u2013 nicht schlecht f\u00fcr eine Struktur, die in k\u00fcrzester Zeit entstanden ist.<\/p>\n
Obwohl unsichtbar, macht die Dunkle Materie vermutlich 851 T\u00b3 BRT des Universums aus. Sie ist im Wesentlichen der Kitt, der alles zusammenh\u00e4lt. Wir wissen nicht, was sie ist, aber wir wissen, dass sie existiert; ohne sie g\u00e4be es keine Galaxien. Ihre Rotationsgeschwindigkeit h\u00e4tte sie vor Milliarden von Jahren auseinandergerissen.<\/p>\n
Den gravitativen Einfluss der Dunklen Materie k\u00f6nnen wir auch an ihrem \u00e4u\u00dferen Rand beobachten. Dort umkreisen Sterne den Kern trotz ihrer relativen Entfernung mit der gleichen Geschwindigkeit wie weiter entfernte Sterne. Das widerspricht unserer Erwartung, wenn die Gravitation der Galaxie prim\u00e4r von ihren Sternen ausginge, die im Kern am dichtesten konzentriert sind. Angesichts ihrer Bedeutung ist es daher \u00fcberraschend, dass wir so wenig dar\u00fcber wissen. Wir kennen nicht einmal ihr Alter \u2013 manche vermuten jedoch, dass sie \u00e4lter ist als das Universum selbst.<\/p>\n
Erstens legen moderne Theorien nahe, dass der Urknall, aus dem das materielle Universum entstand, nach einer Inflationsphase stattfand \u2013 der Inflation der Quantenkr\u00e4fte, die in einem winzigen Bruchteil einer Sekunde das Nichts auf unvorstellbare Ausma\u00dfe ausdehnte. Dunkle Materie soll aus diesem Prozess hervorgegangen sein, gefolgt viel sp\u00e4ter von gew\u00f6hnlicher Materie und Strahlung, die durch den Zerfall der Quantenkr\u00e4fte entstanden.<\/p>\n
Ein weiterer Grund f\u00fcr die Annahme, dass Dunkle Materie \u00e4lter als das Universum ist, liegt in ihrer scheinbaren Existenz seit jeher. Forscher, die nach Hinweisen auf ihre Zerst\u00f6rung durch Wechselwirkungen mit gew\u00f6hnlicher Materie oder Strahlung suchten, fanden keine. Dies deutet darauf hin, dass sie entweder zu elementar ist, um in etwas anderes zu zerfallen, oder dass ihre Wechselwirkungen nicht effizient genug sind, um zu zerfallen. Da wir bisher keine Anzeichen f\u00fcr das Sterben Dunkler Materie beobachtet haben, wird ihre Lebensdauer auf mindestens einhundert Billiarden Jahre gesch\u00e4tzt \u2013 fast zehn Millionen Mal l\u00e4nger als die derzeitige Lebensdauer des Universums.<\/p>\n
Der Stern HD140283, im Sternbild Waage in einer Entfernung von 190,1 Lichtjahren von der Erde, ist der \u00e4lteste Stern im Universum. Er tr\u00e4gt den Spitznamen Methusalem (nach dem \u00e4ltesten Mann der Bibel) und wurde urspr\u00fcnglich auf ein Alter von 16 Milliarden Jahren gesch\u00e4tzt. Das ist jedoch 2,2 Milliarden Jahre \u00e4lter als das Alter des Universums. Wissenschaftler standen vor einem R\u00e4tsel.<\/p>\n
Obwohl sp\u00e4tere Studien, die 13 Jahre nach der Entdeckung des Sterns im Jahr 2000 durchgef\u00fchrt wurden, sein Entstehungsalter zun\u00e4chst auf 14,5 Milliarden Jahre und dann auf 14,3 Milliarden Jahre datierten, erschien dies Astronomen immer noch unlogisch. Schlie\u00dflich geht man aufgrund von Analysen der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung davon aus, dass das Universum erst 13,8 Milliarden Jahre alt ist. Wie konnte ein Stern also \u00e4lter sein?<\/p>\n
Weitere acht Jahre vergingen, in denen Wissenschaftler \u00fcber das Alter des Sterns r\u00e4tselten, bis es 2021 auf 12 Milliarden Jahre korrigiert wurde. Doch das Paradoxon blieb ungel\u00f6st, da einige nun argumentierten, das Universum sei j\u00fcnger als angenommen. Neue Messungen der kosmischen Strahlung senkten das m\u00f6gliche Alter des Universums auf 11,4 Milliarden Jahre \u2013 600 Millionen Jahre j\u00fcnger als das konservativ gesch\u00e4tzte Alter von Methusalem.<\/p>\n
Eine Erkl\u00e4rung f\u00fcr dieses Paradoxon liegt in vor\u00fcbergehenden Ver\u00e4nderungen der Dunklen Energie, die die Beschleunigung der Expansion des Universums beeinflussen. Was auch immer die Ursache sein mag, eines ist klar: Die L\u00f6sung des Methusalem-Paradoxons ist der Schl\u00fcssel zu unserem Verst\u00e4ndnis des Kosmos.<\/p>\n
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Urzeitliche Schwarze L\u00f6cher k\u00f6nnten so alt sein wie das Universum selbst und aus der Zeit des Urknalls vor 13,8 Milliarden Jahren stammen. Einige, so die Verfechter der Big-Bounce-Theorie, k\u00f6nnten sogar noch \u00e4lter sein. Die Big-Bounce-Theorie besagt im Wesentlichen, dass unser Universum aus dem Kollaps eines vorherigen Universums entstanden ist. Dabei w\u00e4ren nat\u00fcrlich alle Spuren dieses Universums vernichtet worden \u2013 au\u00dfer vielleicht Schwarze L\u00f6cher.<\/p>\n
Wir wissen beispielsweise, dass supermassereiche Schwarze L\u00f6cher (mit Massen zwischen einer Million und zehn Milliarden Sonnenmassen) viel fr\u00fcher existierten, als ihre Gr\u00f6\u00dfe vermuten l\u00e4sst. Es gab schlichtweg nicht genug Zeit f\u00fcr die Entstehung und den Tod der ersten Sterne oder daf\u00fcr, dass die \u00fcbrigen Schwarzen L\u00f6cher (mit Massen, die nur wenige Sonnenmassen betragen) supermassereiche Ausma\u00dfe erreichten.<\/p>\n
Man geht au\u00dferdem davon aus, dass Schwarze L\u00f6cher w\u00e4hrend des Kollapses vor dem Big Bounce nicht mit der dicht gepackten Materie verschmolzen, sondern als Blasen \u2013 wenn auch viel kleiner als in der Realit\u00e4t \u2013 getrennt blieben. Daher vermuten einige, dass die extrem massereichen Schwarzen L\u00f6cher unseres Universums aus Schwarzen L\u00f6chern eines bereits existierenden Universums entstanden sein k\u00f6nnten.<\/p>\n
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