Wie ist unser Universum entstanden? Diese Frage wird zumeist mit der Urknall-Theorie beantwortet. Erst herrschte die Singularität. Alle Materie befand sich an einem einzigen Punkt mit unendlicher Dichte. Eine Explosion sorgte dann dafür, dass dieser Punkt kollabierte und über Milliarden Jahre unser Weltall mitsamt Sternen, Planeten und mehr entstand. Doch nun glauben Forschende, dass es einen zweiten Big Bang gegeben haben könnte.

Zweiter Urknall könnte Mysterium um dunkle Materie lösen

Denn neben der ganzen Materie im Universum, aus der etwa unter anderem unsere Erde, die Sonne und der Mond besteht, gibt es auch viel vermeintliche Freifläche im Weltall. Diese soll laut einer verbreiteten Theorie mit dunkler Materie gefüllt sein. Einen wissenschaftlichen Nachweis für die Existenz dieses Stoffs gibt es bislang noch nicht. Doch durch Wechselwirkungen von Materie mit der angeblichen Leere des Raums ist die Haltung, dass es dunkle Materie gibt, in der Wissenschaftsgemeinde äußerst verbreitet. Bisher ging man davon aus, dass der rätselhafte Stoff beim Urknall mit entstanden sei.

Eine neue, vorveröffentlichte Studie von den Astrophysiker*innen Katherine Freese und Martin Wolfgang Winkler legt jedoch nahe, dass das nicht unbedingt der Wahrheit entsprechen muss. Stattdessen gehen die Forschenden nun davon aus, dass der erste Urknall vor 13,8 Milliarden Jahren die Materie im Universum erschuf. „Der heiße Urknall erzeugt, wie im Standardbild, das heiße Plasma aus sichtbarer Materie und Strahlung“, erklärt Winkler gegenüber Gizmodo. Eine zweite, spätere Explosion soll dann die dunkle Materie herausgeschleudert haben.

Dunkler Big Bang und heißer, heller Blitz

Ihrer Auffassung nach sollen die Ereignisse jedoch recht kurz hintereinander stattgefunden haben. Schon einen Monat nach dem „heißen Urknall“ soll dann der dunkle, explosionsartige und kühlere Schatten gefolgt sein, der die dunkle Materie formte. Diese ermöglichte erst, dass sich unser Universum so formen konnte, wie es heute ist. Denn insofern wir die Gesetze der Schwerkraft korrekt definiert haben, muss es eine Form der unsichtbaren Materie sein, die Sterne, Planeten und Co. an Ort und Stelle hält.

Des Weiteren, so Winkler und Freese, ist zu dieser Frühzeit des Universums die Zeitlücke von einem Monat eine „Ewigkeit nach kosmologischen Maßstäben“. Insofern es wirklich den „dunklen Urknall“ gab, müssten sich auch zwei Nachbeben bis heute feststellen lassen.

Pulsare sollen die Antwort liefern

Da bislang die Nachweise für die Materie an sich, aber vor allem für den zweiten Urknall fehlen, schlagen Winkler und Freese die Beobachtung von Pulsaren vor. Diese toten Sterne schicken durch ihre Bewegungen ein leuchtturmähnliches Signal Richtung Erde. Wenn es einen zweiten Urknall gegeben hat, müsste sich dieses nach gewissen Parametern verzerren. Denn: Wenn wirklich erst ein Monat nach dem Big Bang der zweite Urknall die dunkel Materie hervorgebracht hat, müssten die Gravitationswellen diesen Zeitunterschied auch nachvollziehbar machen.

Immerhin gäbe es demnach zwei Nachbeben, eines vom normalen Urknall und eines von seinem dunklen Zwilling. Problematisch wird hier: Dunkle Materie scheint auch die normale Materie zu „durchwandern“. Die Teilchen kollidieren also nicht. Das macht es für die Forschungsgemeinde auch so schwer, überhaupt einen Nachweis für ihre Existenz zu finden. Nichtsdestotrotz halten Winkler und Freese an ihrer Theorie fest. Durch verbesserte Schwerkraftmessung könnte letztendlich der Nachweis gelingen. Experimente dieser Art sind von anderen Teams bereits angesetzt.

Quellen: „Dark Matter and Gravity Waves from a Dark Big Bang“ (ArXiv, März 2023), Gizmodo

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