Zehntausende von Spiralgalerien bringen den Beweis

Um eine Antwort zu finden, untersuchte er 2007 die Rotationsrichtung von Zehntausenden Spiralgalaxien, die sich in den Aufnahmen des Sloan Digital Sky Survey (SDSS) fanden. Am Schluss blieben 2817 Sterneninseln mit klar erkennbarer Rotation übrig, die bis zu 540 Millionen Lichtjahre von der Milchstraße entfernt waren. Unter normalen Verhältnissen mit ungebrochener Symmetrie ist zu erwarten, dass eine Hälfte der Sterneninseln im Urzeigersinn rotiert, die andere Hälfte gegen den Uhrzeigersinn, mit allenfalls minimalen zufälligen Abweichungen. „Das Vorhandensein von mehr Exemplaren des einen Typs als von dem anderen wäre ein Hinweis auf einen Symmetriebruch – oder in der Sprache der Physik: eine Paritätsverletzung – im kosmischen Maßstab“, erklärte Longo.

Tatsächlich zeigte sich die paritätische Verteilung in den meisten Sektoren des Nordhimmels. Doch in einer Himmelsrichtung, die um ungefähr zehn Grad von der Drehachse unserer Milchstraße abweicht, fanden sich mehr „linksdrehende (also gegen den Urzeigersinn rotierende) Galaxien als rechtsdrehende. „Dies war ein positives Ergebnis, aber bei dieser Galaxienzahl war die Signifikanz marginal“ bekennt Longo. Im Jahr 2010 war die Zahl der in den SDSS-Datenbanken enthaltenen Galaxien auf 230 000 gestiegen, und der US-Forscher entschloss sich zu einer neuen Zählrunde, diesmal mit Hilfe seiner Studenten. Die Gruppe identifizierte über 15 100 Spiralgalaxien mit klar identifizierbarer Drehrichtung; die am weitesten entfernten standen 1,2 Milliarden Lichtjahre tief im All. Dieses Mal war der Effekt noch stärker, die Wahrscheinlichkeit für einen statistischen Ausreißer lag bei gerade noch 0,006 Prozent.

Danach nahm sich Longo den Südhimmel vor, der vom SDSS nicht erfasst wurde. Er konnte aber auf eine Analyse der Drehrichtung von 8000 Galaxien zurückgreifen, die japanische Astronomen bereits 1991 mit Hilfe der Teleskope des La-Silla-Observatoriums in Chile durchgeführt hatten. Auch sie suchten nach einem ähnlichen „Dipol-Effekt“, also dem Überwiegen einer Drehrichtung, fanden aber keinen statistisch signifikanten Effekt. Longo schaute bei seiner neuerlichen Analyse der Daten jedoch entlang der Achse, die er am Nordhimmel gefunden hatte, in das südliche Firmament. Diesmal entdeckte er einen deutlichen Überschuss rechtsdrehender Spiralnebel. Es war das gleiche Phänomen wie beim ersten Mal, aber eben spiegelverkehrt.

Der verblüffte Forscher zog aus seinen Beobachtungen den gleichen Schluss wie seine britischen Kollegen Land und Magueijo. „Wenn diese Asymmetrie real ist, bedeutet dies, dass das Universum ein Netto-Drehmoment aufweist“, schlussfolgerte er. Ein Drehmoment aber kann ebenso wenig zerstört werden wie Energie oder Information. Deshalb müsse sich das Universum bereits bei seiner Entstehung gedreht haben. Nur dies könne erklären, warum die Galaxien entlang einer Linie, die mit der Drehachse des Kosmos identisch sein muss, einen Extradrall bekamen, der die meisten von ihnen in der gleichen Richtung rotieren ließ. Die Sterneninseln hätten diese anfängliche Bewegung somit bewahrt.

Diese Drehung des Alls um die eigene Achse sollte noch heute anhalten, was wir aber nicht feststellen könnten. „Wir können die Drehung nicht sehen, denn wir befinden uns innerhalb des Universums und können es nicht von außen sehen, deshalb können wir die Rotation nicht direkt nachweisen“, konstatiert Longo. „Diese Ergebnisse sind extrem wichtig, weil sie der Annahme zu widersprechen scheinen, dass das Universum bei genügend großen Maßstäben isotrop ist und keine spezielle Richtung besitzt.“

In einem um sich selbst wirbelnden Universum gäbe es aber doch eine Vorzugsrichtung im All, in der manche Dinge geschehen und andere nicht. Die Parität wäre verletzt, das kosmische Prinzip von der allgültigen Spiegelsymmetrie abgeschwächt. Die Erde hätte dann aber immer noch keinen bevorzugten Platz im Universum. Zwar mag es so aussehen, als ob wir an einem idealen Ort säßen, um entlang der kosmischen Drehachse ins All zu blicken. Doch diese entstand mit dem Universum in einem winzigen Punkt und dehnt sich seither mit ihm aus. Deshalb weist sie von jedem Punkt des Kosmos aus gesehen in die gleiche Richtung.