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Montag, 27.03.2017
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Dunkle Energie: Hatte Einstein recht?

Supernova-Aufnahmen bringen neue Erkenntnisse über rätselhafte Energieform

Sie macht fast 70 Prozent unseres Universums aus, doch Kosmologen wissen nach wie vor fast nichts über sie: die „dunkle Energie“. Jetzt haben neue Aufnahmen des Weltraum-Teleskops Hubble ein wenig Licht ins Dunkel gebracht und möglicherweise auch Einsteins Theorien erneut bestätigt.
Seit langem suchten Astrophysiker nach Antworten auf zwei fundamentale Fragen des Universums: Wie stark ist die „dunkle Energie“ und wie dauerhaft ist sie?

„Big Rip“ oder Implosion?


Zur Zeit existieren dafür zwei konkurrierende Modelle: Nach der auch von Einstein postulierten Theorie der „kosmologischen Konstante“ müsste diese Energieform unveränderlich und mit vorgegebener Stärke erhalten bleiben. Damit wäre auch die Ausdehnung des Universum eine stabile Größe.

Supernova

Supernova

Im Gegensatz dazu vertreten andere Forscher die Auffassung, bei der dunklen Energie könnte es sich um ein fluktuierendes Energiefeld, eine so genannte „Quintessenz“ handeln. Dieses Feld könnte an Stärke und damit an Abstoßungskraft so stark zunehmen, dass das Universums durch einen katastrophalen „Big Rip“ auseinandergeschleudert werden würde. Doch auch das Gegenteil wäre möglich: Eine Abschwächung, die das Weltall nach einer gewissen Zeit in sich zusammenfallen lässt – es implodiert.


Supernovae als kosmische Messlatte


Einer Entscheidung zwischen diesen beiden konkurrierenden Vorstellungen sind jetzt Wissenschaftler des Space Telescope Science Institute in Baltimore um Adam Riess möglicherweise näher gekommen. Sie könnten jetzt zumindest auf die Frage nach der Permanenz der dunklen Energie eine Antwort gefunden haben.

Beobachtete Supernova

Beobachtete Supernova

Riess und seine Kollegen nutzten die hohe Auflösung des Weltraumteleskops Hubble, um einige der „Massenvernichtungswaffen des Weltalls“ - weit entfernte Supernovae – genauer unter die Lupe zu nehmen. Diese gewaltigen Sternenexplosionen ereigneten sich, als das Universum erst halb so alt war wie heute. Die heute messbare Helligkeit solcher Supernovae der Vergangenheit dienen den Kosmologen als Messlatte für die Ausdehnungsrate des Weltalls zu unterschiedlichen Zeiten in der Vergangenheit.

Einstein im Recht?


Das Ergebnis: „Jetzt sind wir etwa zwei mal so sicher wie vorher, dass Einsteins kosmologische Konstante tatsächlich existiert – oder das zumindest die dunkle Energie sich nicht schnell genug verändert, um in irgendeiner näheren Zukunft das Ende des Universums auszulösen“, erklärt Riess.

Im Rahmen des Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS) Programms entdeckten und vermaßen die Wissenschaftler 42 neue Supernovae, darunter sechs der bisher entferntesten Novae überhaupt. Aus den neuen Erkenntnissen schließen Riess und Kollegen, dass die dunkle Energie wahrscheinlich in den nächsten 30 Milliarden Jahren das Universum weder zerreißen noch implodieren lassen wird.

Um allerdings das Wesen der dunklen Energie vollständig zu ergründen und damit auch das Schicksal des Universums ist noch einiges an Forschungsarbeit zu tun. Für die Astrophysiker und Kosmologen ist dies zur Zeit eines der wichtigsten Ziele und Hubble und zukünftige Weltraumteleskope dabei wichtige Werkzeuge.
(NASA, 24.02.2004 - NPO)
 
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