Die sogenannte warme Inflation könnte unsere gängige Theorie vom Urknall revolutionieren. Bisher geht die Forschung davon aus, dass das Universum zu Beginn leer war und sich mithilfe eines mysteriösen Inflaton-Felds extrem schnell ausdehnte. Das ist die Idee einer kalten Inflation: Nach dieser Theorieentwickeln hat der Urknall die Elementarteilchen hervorgebracht — und somit alles, was sich heute im Kosmos befindet.
Neue Forschungsergebnisse stellen dieses Bild jedoch infrage. Demnach könnte es auch eine warme Inflation gegeben haben: Diese Theorie legt nahe, dass das Universum während der Inflationsphase nicht leer war, sondern bereits Elementarteilchen enthielt, die sich durch Reibung und Wechselwirkungen aufgeheizt haben.
Was spricht für eine warme Inflation?
Das zentrale Problem des Urknall-Modells besteht darin, zu erklären, wie Teilchen aus dem Nichts entstanden sein könnten. Die warme Inflation beschreibt nun ein Szenario, in dem das Universum während der extrem schnellen Ausdehnungsphase eben nicht leer war, sondern bereits aus Elementarteilchen bestand.
Der große Vorteil dieser Idee: Die warme Inflation kommt ohne viele hypothetische, bisher unentdeckte Teilchen aus und lässt sich mit bekannten Teilchen, der starken Kernkraft und einem einzigen axion-ähnlichen Teilchen erklären.
Das Modell stimmt erstaunlich gut mit aktuellen Beobachtungsdaten überein. Zwei Forschungsgruppen bestätigten, dass die Vorhersagen zu den kosmologischen Daten passen. Zudem eröffnet das Modell neue Möglichkeiten für die Forschung, den Vorgang vielleicht sogar im Labor nachzuweisen.
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler hoffen nun, die Verbindung zwischen Urknall und starker Kernkraft erstmals experimentell untersuchen zu können. Die warme Inflation stellt somit eine ernstzunehmende Alternative zur klassischen Urknalltheorie dar.
Das Bild, dass alles aus dem Nichts entstand, wird radikal auf den Kopf gestellt.
Manon Bischoff
Foto: Spektrum der WissenschaftManon Bischoff ist Physikerin und Redakteurin bei Spektrum der Wissenschaft. Im Gespräch mit detektor.fm-Moderator Marc Zimmer geht sie auf die wichtigsten Punkte der Theorie der warmen Inflation ein und erklärt, warum diese Idee unser Bild vom frühen Kosmos revolutionieren könnte.