Entfernte, uralte Galaxien geben Wissenschaftlern weitere Hinweise darauf, dass eine mysteriöse Kraft namens Dunkle Energie möglicherweise nicht das ist, was sie dachten.
Astronomen wissen, dass das Universum immer schneller auseinandergedrückt wird, und sie rätseln seit Jahrzehnten darüber, was möglicherweise alles beschleunigen könnte. Sie gehen davon aus, dass eine starke, konstante Kraft im Spiel ist, die gut zum wichtigsten mathematischen Modell passt, das beschreibt, wie sich das Universum verhält. Aber sie können es nicht sehen und wissen nicht, woher es kommt, also nennen sie es dunkle Energie.
Es ist so groß, dass es sich um eine Größe handelt fast 70 % des Universums– während gewöhnliche Materie wie alle Sterne, Planeten und Menschen nur 5 % ausmachen.
Aber Erkenntnisse Anfang dieses Jahres veröffentlicht einer internationalen Forschungskooperation von mehr als 900 Wissenschaftlern aus aller Welt brachte eine große Überraschung. Als die Wissenschaftler analysierten, wie sich Galaxien bewegen, stellten sie fest, dass die Kraft, die sie antreibt oder herumzieht, nicht konstant zu sein scheint. Und dieselbe Gruppe veröffentlichte am Dienstag eine neue, umfassendere Reihe von Analysen, die zu einer ähnlichen Antwort führten.
„Ich hätte nicht gedacht, dass ein solches Ergebnis in meinem Leben passieren würde“, sagte Mustapha Ishak-Boushaki, ein Kosmologe an der University of Texas in Dallas, der an der Zusammenarbeit beteiligt ist.
Machen Sie in diesem 360-Grad-Video einen interaktiven Flug durch Millionen von Galaxien, die mithilfe von Koordinatendaten von DESI kartiert wurden. Bildnachweis: Fiske Planetarium, CU Boulder und DESI-Zusammenarbeit
Was ist die DESI-Zusammenarbeit?
Es wird als Dark Energy Spectroscopic Instrument bezeichnet und nutzt ein Teleskop südwestlich von Tucson, Arizona, um eine dreidimensionale Karte des Universums über 11 Milliarden Jahre zu erstellen, um zu sehen, wie sich Galaxien im Laufe der Zeit und im Raum angehäuft haben. Das gibt Wissenschaftlern Aufschluss darüber, wie sich das Universum entwickelt hat und wohin es sich entwickeln könnte.
Die Karte, die sie erstellen, würde keinen Sinn ergeben, wenn dunkle Energie eine konstante Kraft wäre, wie angenommen wird. Stattdessen scheint sich die Energie im Laufe der Zeit zu verändern oder abzuschwächen. Sollte dies tatsächlich der Fall sein, würde dies das kosmologische Standardmodell der Astronomen auf den Kopf stellen. Es könnte bedeuten, dass die dunkle Energie ganz anders ist, als die Wissenschaftler dachten – oder dass möglicherweise etwas ganz anderes im Gange ist.
„Es ist eine Zeit großer Aufregung, aber auch einiger Kopfzerbrechen und Verwirrung“, sagte Bhuvnesh Jain, ein Kosmologe an der University of Pennsylvania, der nicht an der Forschung beteiligt ist.
Das neueste Ergebnis der Zusammenarbeit deutet auf eine mögliche Erklärung einer älteren Theorie hin: dass sich das Universum über Milliarden von Jahren der kosmischen Geschichte ausdehnte und Galaxien sich anhäuften, wie Einsteins allgemeine Relativitätstheorie es vorhersagte.
Ist dunkle Energie tot?
Die neuen Erkenntnisse sind nicht endgültig. Astronomen sagen, dass sie mehr Daten brauchen, um eine Theorie zu widerlegen, die so gut zusammenzupassen schien. Sie hoffen, dass Beobachtungen anderer Teleskope und neue Analysen der neuen Daten in den nächsten Jahren darüber entscheiden werden, ob die aktuelle Sicht auf die Dunkle Energie steht oder fällt.
„Die Bedeutung dieses Ergebnisses ist derzeit verlockend“, sagte Robert Caldwell, ein Physiker am Dartmouth College, der nicht an der Forschung beteiligt ist, „aber es ist keine vergoldete Messung.“
Warum ist dunkle Energie wichtig?
Von der Antwort hängt viel ab. Da dunkle Energie der größte Bestandteil des Universums ist, bestimmt ihr Verhalten das Schicksal des Universums, erklärte David Spergel, Astrophysiker und Präsident der Simons Foundation. Wenn die dunkle Energie konstant ist, wird sich das Universum weiter ausdehnen und für immer kälter und leerer werden. Wenn es stärker wird, wird sich das Universum so schnell ausdehnen, dass es sich selbst zerstört, was Astronomen als „Big Rip“ bezeichnen.
„Keine Panik. Wenn das passiert, wird es in Milliarden von Jahren nicht passieren“, sagte er. „Aber wir würden gerne davon erfahren.“
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