Dunkle Energie

Neue Analyse bestätigt die rätselhafte Beschleunigung des Universums

 Dennis Lenz

Neue Analyse bestätigt die rätselhafte Beschleunigung des Universums
(Symbolbild) Seit der mit dem Nobelpreis gewürdigten Entdeckung von 1998 gilt als gesichert, dass sich das Universum immer schneller ausdehnt, angetrieben von der rätselhaften Dunklen Energie. Eine südkoreanische Forschungsgruppe stellte diese Gewissheit zuletzt mit der These infrage, die Ausdehnung habe sich bereits verlangsamt. Eine internationale Neuauswertung hunderter Sternexplosionen widerspricht nun und findet die Belege für die kosmische Beschleunigung weiterhin intakt, während die Gegenseite bereits nachlegt. (Foto: © Forschung und Wissen)

Es ist eine der größten Fragen, die sich überhaupt stellen lassen: Dehnt sich das Universum immer schneller aus oder tritt es bereits auf die Bremse? Nachdem eine südkoreanische Forschungsgruppe die nobelpreisgekrönte kosmische Beschleunigung für einen Messfehler erklärt hatte, liefert ein internationales Team nun die Antwort. Die Beschleunigung ist demnach real, die Dunkle Energie bleibt am Werk, und der wissenschaftliche Schlagabtausch um das Schicksal des Kosmos geht dennoch in die nächste Runde.

Die Geschichte dieser Kontroverse beginnt mit einer der folgenreichsten Entdeckungen der modernen Astronomie. Ende der 1990er Jahre vermaßen zwei Forscherteams Supernovae vom Typ Ia, gewaltige Explosionen Weißer Zwerge, die stets mit nahezu gleicher Leuchtkraft detonieren und sich deshalb als kosmische Standardkerzen für Entfernungsmessungen eignen. Das Ergebnis verblüffte die Fachwelt: Ferne Explosionen erschienen lichtschwächer und damit weiter entfernt, als es ein gleichmäßig oder verlangsamt expandierendes Universum erlauben würde. Die Ausdehnung des Kosmos muss sich also im Lauf der Zeit beschleunigt haben, angetrieben von einer unbekannten Kraft, die den Namen Dunkle Energie erhielt und nach heutigen Messungen rund 70 Prozent des Energiegehalts im Universum stellt. Für die Entdeckung gab es 2011 den Nobelpreis für Physik.

Im Herbst 2025 geriet dieses Fundament ins Wanken. Eine Gruppe um Forscher der südkoreanischen Yonsei-Universität argumentierte, die Leuchtkraft der Supernovae hänge systematisch vom Alter ihrer Vorläufersterne ab. Da Sternexplosionen im frühen Universum aus jüngeren Sternpopulationen hervorgingen, seien die Helligkeitsmessungen über kosmische Zeiträume verzerrt, und nach einer entsprechenden Alterskorrektur verschwinde die Beschleunigung: Das Universum habe demnach längst in eine Phase der Verlangsamung gewechselt. Die Behauptung schlug hohe Wellen, denn sie stellte nicht nur ein Nobelpreis-Resultat infrage, sondern das gesamte Standardmodell der Kosmologie samt Dunkler Energie zur Disposition.

Wo die Abbrems-These nach der Prüfung wankt

Ein internationales Team unter Leitung des Astrophysikers Phil Wiseman von der Universität Southampton nahm die Herausforderung an und unterzog die Alterskorrektur einer gründlichen Prüfung, deren Ergebnis in der Fachzeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society erschien. Der zentrale Befund: Die südkoreanische Analyse setzte das Alter einer Galaxie fälschlich mit dem Alter des explodierten Sterns gleich. Tatsächlich beherbergen alte Galaxien aber ständig auch junge Sternpopulationen, aus denen Supernovae hervorgehen können, sodass der behauptete Altersverzerrungseffekt drastisch überschätzt wurde. Berücksichtigt man die Sternentstehungsgeschichte der Heimatgalaxien korrekt, bleiben die Helligkeiten der Standardkerzen verlässlich und mit ihnen der Befund, dem sie einst zum Durchbruch verhalfen.

Die Beschleunigung besteht jeden Gegencheck

Für die Autoren war die Kontroverse dabei kein Ärgernis, sondern ein Härtetest mit erfreulichem Ausgang, wie das Fachportal Sci.News aus dem Team zitiert. Die Gelegenheit, sämtliche Grundannahmen der Supernova-Kosmologie noch einmal durchzugehen, habe gezeigt, dass die bekannten Alterseffekte in den Messungen längst berücksichtigt werden. Hinzu kommt, dass die Beschleunigung längst nicht mehr allein auf Sternexplosionen ruht. Unabhängige Methoden wie die Vermessung des kosmischen Mikrowellenhintergrunds und die großräumige Verteilung von Millionen Galaxien stützen dasselbe Bild eines beschleunigt expandierenden Universums, jede mit völlig anderer Physik und anderen Fehlerquellen. Dass alle Wege zum selben Ergebnis führen, gilt als stärkstes Argument gegen einen simplen Messfehler.

Warum der Streit trotzdem weitergeht

Beigelegt ist die Debatte damit allerdings nicht, denn Ende August legte die südkoreanische Gruppe mit einer Erwiderung nach, die der Verteidigung der Beschleunigung ihrerseits methodische Schwächen vorwirft und an der Alterskorrektur festhält. Ein solcher öffentlicher Schlagabtausch mag nach Krise klingen, ist aber Wissenschaft in Bestform: Außergewöhnliche Behauptungen werden mit außergewöhnlicher Gründlichkeit geprüft, und jede Runde schärft die Methoden beider Seiten. Inhaltlich bleibt zudem selbst im Standardbild genug Raum für Überraschungen, denn erste Hinweise großer Himmelsdurchmusterungen deuten darauf hin, dass die Dunkle Energie möglicherweise nicht konstant ist, sondern sich im Lauf der kosmischen Geschichte leicht verändert. Ob sie ewig schiebt oder eines Tages nachlässt, entscheidet buchstäblich über das Ende von allem.

Neue Teleskope sollen das Urteil sprechen

Die endgültige Antwort werden Daten liefern, die bereits auf dem Weg sind. Das frisch gestartete Roman-Weltraumteleskop der NASA soll in den kommenden Jahren die größte Supernova-Durchmusterung der Geschichte durchführen und damit exakt jene Statistik vervielfachen, an der sich der aktuelle Streit entzündet hat. Parallel kartiert der Dark Energy Spectroscopic Instrument genannte Himmelsvermesser Millionen Galaxien, und das europäische Weltraumteleskop Euclid vermisst die Verformung des Lichts ferner Galaxien durch die Massenverteilung des Kosmos. Zusammen werden diese Projekte die möglichen Modelle der Dunklen Energie drastisch eingrenzen. Bis dahin gilt der aktuelle Stand: Das Universum beschleunigt weiter, niemand weiß warum, und genau diese Mischung aus Gewissheit und Rätsel treibt die Kosmologie seit fast drei Jahrzehnten an.

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Still Accelerating: Type Ia supernova cosmology is robust to host galaxy age evolution; doi:10.1093/mnras/stag797

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