Urmaterie

Urmaterie bezeichnet die primordiale Materie, die in den ersten Momenten nach dem Urknall entstand und aus der sich alle heute beobachtbaren Strukturen im Universum gebildet haben. In den ersten Sekundenbruchteilen nach dem Urknall bestand das Universum aus einem dichten, heißen Plasma aus Quarks, Gluonen und anderen Elementarteilchen.

Mit der Abkühlung des Universums bildeten sich zunächst Protonen und Neutronen, und in den ersten Minuten entstanden durch die Urknallnukleosynthese die ersten leichten Atomkerne. Das Ergebnis dieser frühen Phase war ein Gemisch aus etwa 75 Prozent Wasserstoff und 25 Prozent Helium (nach Masse), ergänzt durch winzige Mengen an Deuterium, Helium-3 und Lithium. Schwerere Elemente entstanden erst Millionen Jahre später in den Kernen der ersten Sterne.

Der Begriff Urmaterie wird gelegentlich auch in einem weiteren Sinne verwendet, um hypothetische Vorstufen der bekannten Materie zu beschreiben - etwa das Quark-Gluon-Plasma, das in modernen Teilchenbeschleunigern wie dem LHC am CERN kurzzeitig erzeugt werden kann und als Analogon zu den Bedingungen kurz nach dem Urknall gilt. Das Studium der Urmaterie verbindet Kosmologie, Astrophysik und Teilchenphysik und ist zentral für das Verständnis der Entstehung und Zusammensetzung des Universums.