Dem Universum ist es egal, ob du nach oben oder unten schaust. Es ist überall das Gleiche. Das ist die Arbeitsannahme fast aller Kosmologen auf dem Planeten. Wir nennen dies das kosmologische Prinzip. Es geht von Homogenität aus, was bedeutet, dass die Materie ziemlich gleichmäßig verteilt ist, und von Isotropie, was bedeutet, dass keine Richtung besonders hervorsticht als eine andere. Es ist das Gerüst unserer Modelle. Es unterstützt die kosmische Inflation. Damit funktioniert die Mathematik.
Zwei Physiker wollen das Gerüst niederbrennen.
Francesco Sylos Labini vom Forschungszentrum Enrico Fermi in Rom und Co-Autor Marco Galoppo haben gerade einen Artikel in Nature veröffentlicht. Sie sagen, dass das Universum tatsächlich ein Korn hat. Eine bevorzugte Richtung. „In dieser Umfrage“, sagt Labini, „stellen wir fest, dass es großräumige Strukturen gibt, die spezielle Richtungen definieren.“
Nicht jede Richtung sieht gleich aus. Das Standardmodell, das auf der Idee ohne bevorzugte Winkel aufbaut, kann die massiven korrelierten Strukturen, die die neuen Daten zeigen, einfach nicht erklären.
Ist einfach besser? Labini argumentiert nein. „Aber in der Physik“, sagt er, „gibt es keinen Bereich, in dem die Einfachheitslösung in der Realität zutrifft.“
Daten sprechen
Das Team nutzte Daten des Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI). Fünf Jahre Arbeit. Karten riesiger Galaxienbereiche. Verschiedene Momente in der Zeit zusammengefügt. Sie verglichen Galaxien in verschiedenen Richtungen.
Die Standardansicht versagt ihnen. Die Strukturen sind komplexer, als aktuelle Modelle vermuten lassen.
Das schockiert die Menschen. Nicht nur milde, sondern grundsätzlich. Katherine Freese, eine Kosmologieprofessorin an der University of Texas, die nicht an der Studie beteiligt war, nennt es potenziell störend. Sie meint, dass die Ergebnisse das Grundgerüst in Frage stellen könnten, von dem jeder in seiner täglichen Arbeit ausgeht. Sie möchte die Reaktion der Community sehen. Werden sie zerbröckeln? Werden sie sich anpassen?
Skeptiker wach
David Spergel, Präsident der Simons Foundation, ist nicht überzeugt. Noch nicht. „Das wäre wichtig“, stellt er fest, „erfordert aber eine viel sorgfältigere Überprüfung.“
Er weist auf ein eklatantes Problem hin: den kosmischen Mikrowellenhintergrund (Cosmic Microwave Background, CMB). Dies ist das Babybild des Universums, sein frühester Lichtschnappschuss. Wenn die großräumige Struktur so einseitig ist, wie Labini behauptet, müssten die CMB-Schwankungen enorm sein. Etwa hundertmal größer als das, was wir tatsächlich sehen. Das sind sie nicht. Wo verbirgt sich also die Inkonsistenz?
John Peacock von der University of Edinburgh geht näher darauf ein. Er sieht Konflikte mit anderen großräumigen Strukturdaten, die wir bereits besitzen. Genauer gesagt, Konflikte mit Ergebnissen, die aus dem genau demselben DESI-Datensatz stammen, auf dem sich die neue Studie stützt.
„Solange wir nicht verstehen, ob und wie dies konsistent gemacht werden kann“, sagt Peacock, „erwarte ich nicht, dass viele überzeugt werden.“
Die DESI-Zusammenarbeit wird wahrscheinlich versuchen, das Problem zu lösen. Peacock erwartet, dass sie mit der Überprüfung beginnen. Aber im Moment steht die Behauptung allein, laut und chaotisch im Gegensatz zum glatten, isotropen Konsens.
Die Wissenschaft bewegt sich in Anfällen. Manchmal bricht ein Artikel ein Paradigma. Manchmal braucht es einfach eine bessere Reinigung. Labini sieht Risse in der Wand. Alle anderen sehen Farbe, die nicht getrocknet ist.
Die Daten liegen still da und weisen auf einen bestimmten Punkt hin.
Noch hat niemand vollständig in diese Richtung geschaut.
