Explosion einer Supernova (Foto: Colourbox, Foto: Colourbox.de -)

Kosmologie

Dunkle Energie nur Messfehler?

STAND
AUTOR/IN
ONLINEFASSUNG

Die meisten Astrophysiker sind davon überzeugt, dass ein Großteil des Universums aus Dunkler Energie besteht. Doch Wissenschaftler sprechen nun von einem Messfehler.

Ein Wissenschaftler-Team aus Südkorea und Frankreich behauptet, die bisherigen Berechnungen zur Dunklen Energie basierten auf einer falschen Grundannahme und enthielten deshalb einen systematischen Fehler. Deshalb sei gar nicht klar, ob es die Dunkle Energie überhaupt gebe. Und auch nicht ob sie - wie bisher angenommen - das Weltall immer weiter und schneller auseinandertreibt.

Das internationale Wissenschaftlerteam zweifelt die bisherigen Messungen zur Dunklen Energie an und hält sie für eine Art optische Täuschung.

Dunkle Energie ist eine mysteriöse Kraft im Universum

Dunkle Energie nennen Physiker eine Art von Kraft, die das Universum durchdringt und die dafür sorgt, dass durch diesen Druck das Universum immer weiter aufgeblasen wird – so ein bisschen wie ein Luftballon, in den man immer schneller reinpustet. 2011 gab es für die Berechnung der Dunklen Energie sogar den Nobelpreis.

Das Weltall dehnt sich immer weiter aus und dieser Vorgang beschleunigt sich auch noch, sagen Astrophysiker. Die Ursache dafür sehen sie in der dunklen Materie.   (Foto: imago images, imago images / StockTrek Images)
Das Weltall dehnt sich immer weiter aus und dieser Vorgang beschleunigt sich auch noch, sagen Astrophysiker. Die Ursache dafür sehen sie in der dunklen Materie. imago images / StockTrek Images

Die Dunkle Energie ist etwas äußerst Mysteriöses, auch für uns Astrophysiker. Wir wissen, dass das Universum sich ausdehnt. Das Spannende ist nun allerdings, dass man seit ungefähr 20 Jahren beobachtet, dass das Universum sich nicht nur ausdehnt, sondern sich dabei sogar beschleunigt. Das heißt die Ausdehnung des Universums wird immer schneller.

Das Universum dehnt sich immer schneller aus

Das Universum dehnt sich aus, seit es das Universum gibt. Die Expansion des Alls, die mit dem Urknall begann, dauert nach wie vor an. So weit, so gut. Rätselhaft ist und bleibt, wieso sich diese Ausdehnung nicht allmählich abschwächt. Im Gegenteil: Ihr Tempo nimmt ständig zu. Der Kosmos expandiert immer und immer schneller. Immerhin das glauben die Kosmologen mittlerweile zweifelsfrei nachgewiesen zu haben.

Von diesen anfänglichen ersten Hinweisen auf Dunkle Energie sind wir jetzt soweit, dass wir schon relativ gut vermessen können, wie viel Dunkle Energie es überhaupt im Universum gibt.

Dunkle Energie soll 70 Prozent des Weltalls ausfüllen

Astrophysiker gehen davon aus, dass etwa siebzig Prozent des gesamten Weltalls aus Dunkler Energie besteht. Sie ist so stark, dass sie das Universum mit Überlichtgeschwindigkeit auseinander treibt. Und doch ist es eine Kraft, die Forscher weder sehen, noch messen und sie schon gar nicht erklären können. Sie arbeiten dennoch theoretisch mit dieser Kraft:

Unterschiedliche theoretische Modelle machen unterschiedliche Vorhersagen darüber, wie stark das Universum beschleunigt ist.

All diesen Modellen ist gemeinsam, dass verglühende Sterne als Messgröße für Entfernungen dienen. Explodieren Sterne einer gewissen Größe am Ende ihres Lebens, werden sie zu einer Supernova, einem Feuerball, der alles in seiner Nähe überstrahlt. Das verläuft nach dem immer gleichen Schema.

Helligkeit der Supernovae dient zur Entfernungsberechnung

Astrophysiker gehen davon aus, dass sie die Helligkeit eines bestimmten Supernova-Typs kennen. Aus dieser Helligkeit lässt sich die Entfernung des explodierenden Sterns zur Erde berechnen. Außerdem wird aus der Rotverschiebung die Geschwindigkeit abgelesen, mit der sich ein Himmelskörper von uns entfernt. Denn fliegt ein Objekt von der Erde weg, wird das Licht, das uns von ihm erreicht, in den rotwelligen Farbbereich verschoben.

Kritiker mahnen, nicht alle Supernovae sind gleich hell

Aus all diesen Faktoren konnten Kosmologen bislang die Expansionsrate des Weltalls ableiten. Doch gerade das bezweifeln nun Astronomen aus Südkorea und aus Frankreich. Ihr Einwand: Supernovae leuchten mitnichten immer gleich hell. Ihre Helligkeit ändert sich mit ihrem Alter. Junge Sterne explodieren anders als alte, unter anderem weil sie über weniger schwere Elemente in ihrem Innern verfügen. Andere Zusammensetzung – andere Explosion.

Ein internationales Wissenschaftlerteam sagt: Supernovae leuchten nicht immer gleich hell. Ihre Helligkeit ändert sich mit ihrem Alter. Stimmt das, dann könnten Supernovae nicht zur Berechnung der Entfernung genutzt werden.  (Foto: imago images, imago images / ZUMA Press)
Ein internationales Wissenschaftlerteam behauptet: Supernovae leuchten nicht immer gleich hell. Ihre Helligkeit ändert sich mit ihrem Alter. Stimmt das, dann könnten Supernovae nicht zur Berechnung der Entfernung genutzt werden. imago images / ZUMA Press

Die Eichkraft der Supernovae wird angezweifelt

Variiert jedoch die Leuchtkraft von Supernovae, taugen sie nicht länger als sogenannte Standardkerzen, also um Entfernungen im All zu eichen. Vielmehr gaukeln sie dem Beobachter eine Bewegung und damit eine beschleunigte Expansion des Alls vor, die es womöglich gar nicht gibt.

Umstrittene Erkenntnisse

Die Erkenntnisse des internationalen Forscherteams sind – wie so vieles in der Kosmologie – umstritten. Weitere Beobachtungen sind nötig. Behielten die Wissenschaftler Recht, hätte dies weitreichende Folgen für die Zukunft des Universums.

Wird das Weltall irgendwann in sich zusammenfallen?

Expandiert das All nicht so rasant wie bislang vermutet, könnte seine Ausdehnung irgendwann sogar zum Stillstand kommen. Seine Ausdehnung könnte sich in ihr Gegenteil kehren. Das Weltall würde in sich zusammenfallen. Dann stünde Milliarden von Jahren nach dem Big Bang am Ende so etwas wie ein Big Crunch, der große Zusammenbruch von allem.

STAND
AUTOR/IN
ONLINEFASSUNG