Woraus besteht das Universum (wirklich)?

Das Universum ist ein so komplexes Gebilde, dass es unser Verständnis immer wieder herausfordert: Je mehr wir seine Geheimnisse enträtseln, desto weniger scheinen wir über es zu wissen. In diesem Artikel wollen wir uns genauer ansehen, woraus das Universum wirklich besteht. Wir beginnen mit den einfachsten Elementen, gehen weiter zu den chemischen Verbindungen und kommen schließlich zu dem, was den größten Teil des Universums ausmacht. Und über das wir unglaublich wenig wissen.

Woraus besteht das Universum?

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Die Materie, aus der das Universum besteht, ist erstaunlich einfach und doch faszinierend. Das am weitesten verbreitete Element ist Wasserstoff, das einfachste Atom, das wir kennen. In Zahlen ausgedrückt: Die Masse der Milchstraße besteht zu 73,9 Prozent aus Wasserstoff und zu 24 Prozent aus Helium. Danach folgen andere Elemente wie Sauerstoff, Kohlenstoff und Neon, die alle einen Anteil von weniger als 1 % haben, oft sogar noch weniger.

Alle anderen Elemente im Universum sind in noch geringeren Mengen vorhanden, bis hin zu den schwersten Elementen, die viel seltener sind. In dieser Hinsicht ist das Periodensystem bis zu dem als Oganesson bekannten Element mit dem Atomgewicht 118, das im Labor erzeugt wurde, vorgedrungen. Schließlich brauchte es die Explosion einer Supernova, um Elemente zu erzeugen, die schwerer sind als Eisen.

Wie viele chemische Verbindungen gibt es im Universum?

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Nachdem wir uns die Elemente angesehen haben, wollen wir uns nun den chemischen Verbindungen zuwenden, aus denen das Universum besteht. Auch hier sind die am weitesten verbreiteten Verbindungen die einfachsten, wie auf der Erde der molekulare Stickstoff und der molekulare Sauerstoff, die den größten Teil der Luft ausmachen, die wir atmen. Sieht man von der Erde ab, so gibt es im Universum mehrere chemische Verbindungen: Wasser, Ammoniak und Methan gehören zu den am weitesten verbreiteten, ebenso wie Kohlenwasserstoffe, Formaldehyd und Kohlenmonoxid. Aber wie viele davon gibt es?

Möglicherweise gibt es Milliarden von chemischen Verbindungen, sowohl auf der Erde als auch im übrigen Universum. Zählen Sie einfach alle potenziellen Verbindungen mit zwei Atomen, mit drei Atomen, mit vier Atomen und so weiter zusammen. Natürlich gibt es strenge chemische Regeln, die die Herstellung bestimmter Stoffe erleichtern, aber den Wissenschaftlern ist es gelungen, eine Verbindung herzustellen, die fast 3 Millionen Atome enthält. Ähnlich wie bei der Erschaffung des Oganessons jagt die Forschung das Universum weiter, um seine Funktion, Natur und Zusammensetzung zu verstehen.

Dunkle Materie und dunkle Energie: der Großteil unseres Universums

NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)/Wikimedia Commons - Public Domain

Unser Universum besteht aus Materie: etwas, das wir anfassen, analysieren, untersuchen und wahrnehmen können. Alles klar, nur dass die gewöhnliche Materie nur 5 % der Gesamtmasse des Universums ausmacht. Das ist richtig: Alle Elemente, die wir kennen, die chemischen Verbindungen auf der Erde und im Weltraum, machen nur 5 % der Masse unseres Universums aus. Und der Rest?

Nach neuesten Forschungsergebnissen sind 25 % dunkle Materie. Dabei handelt es sich um eine Form von Materie, die nicht mit dem elektromagnetischen Spektrum und der gewöhnlichen Materie interagiert, aber möglicherweise eine Schlüsselrolle bei der Bildung und Rotation von Galaxien spielt. Außerdem besteht das Universum zu 70 % aus dunkler Energie, einer geheimnisvollen Energieform, die für die beschleunigte Expansion des Universums verantwortlich ist.

Am Ende dieser kurzen Reise zum Verständnis dessen, woraus das Universum wirklich besteht, können wir nicht anders, als fasziniert zu sein von dem, was wir entdeckt haben und was wir noch nicht wissen. Schließlich ist die Menschheit nur ein winziges Pünktchen, aber ihr Wissens- und Forschungsdrang ist grenzenlos.