Das Universum ist voller dunkler Energie

Dabei bleibt weiterhin unklar, was genau dunkle Energie ist

Einem internationalen Team von Astronomen ist der Nachweis gelungen, dass im All dunkle Energie vorherrscht.

Eine uralte Supernova, 10 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt. Die Messung ihrer Helligkeit ist ein Beleg für die Existenz Dunkler Energie. Bild: Adam Riess (STScI) et al., NASA

Dunkle Energie ist die Kraft, die den leeren Raum - und damit das Universum insgesamt dazu bringt, sich auszudehnen. Sie ist ein Synonym für die kosmologische Konstante. Durch die Wirkung der Schwerkraft sollte das All eigentlich gar nicht mehr, bzw. immer langsamer expandieren. Aber die Himmelskörper treiben in Wirklichkeit immer schneller auseinander. Die der Gravitation entgegengesetzte Kraft, die das verursacht, ist die dunkle Energie, die sich nur im ganz großen Maßstab offenbart. Sie verändert die Schwerkraftwirkung der Sternensysteme nicht, sondern offenbart sich nur auf sehr große kosmologische Distanzen. Als Beleg für ihre Existenz gelten seit einigen Jahren Beobachtungen weit entfernter Sternenexplosionen, der so genannten Supernovae. Diese Beobachtungen wurden aber von der Wissenschaft nicht als definitiver Beweis gewertet, weil es denkbare andere Interpretationen gibt (vgl. Yellow Book on Dark Energy).

Die kosmologische Konstante wurde von Albert Einstein mit dem griechischen Buchstaben Lambda in die Physik eingeführt. Als Teil seiner Gleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie sorgte sie für das ausgleichende Element, ohne das er sie weiter begründete. Später bezeichnete er sie als seine "größte Eselei". Zunehmend zeigt sich jedoch, dass sie existiert (vgl. Einsteins größte "Eselei" - doch ein Geniestreich?).

Ian Browne, Peter Wilkinson Jodrell und Kyu-Hyun Chae vom Jodrell Bank Observatory der University of Manchester sowie Roger Blandford vom California Institute of Technology u.a. internationale Forscher haben in den Physical Review Letters (Constraints on Cosmological Parameters from the Analysis of the Cosmic Lens All Sky Survey Radio-Selected Gravitational Lens Statistics) jetzt ihren Beweis für die dominierende Rolle der dunklen Energie im Kosmos vorgelegt. Ihre Ergebnisse beruhen auf einem Projekt zur 10jährigen Überwachung des Himmels, um Gravitationslinsen systematisch zu finden und zu erforschen (vgl. Gravitationslinseneffekt). Gravitationslinsen bündeln das Licht ferner Quasare und lassen vor unseren Augen multiple Bilder des Sterns erscheinen, obwohl es nur eine Strahlequelle gibt.

Die Wissenschaftler verglichen die Anzahl der aufgespürten Gravitationslinsen mit den neuesten Informationen über die Menge der Galaxien und kamen zu dem Schluss, dass die meiste Energie im Universum unsichtbar ist und als dunkle Energie bezeichnet werden muss. Einer der Autoren, Ian Brown, ist überzeugt:

Der neue Gravitationslinsentest beruht auf völlig anderen physikalischen Argumenten als die bisherigen und liefert so unabhängige Beweise dafür, dass dunkle Energie existiert.

Je schneller das Universum auseinander gedriftet ist, desto ausgedehnter ist es inzwischen, und mit den Distanzen wächst die Wahrscheinlichkeit, dass zwischen einem Quasar und seinem Beobachtungsposten auf der Erde eine Galaxie liegt, die ihn als vielfältiges Trugbild erscheinen lässt.

Das Team nutzte die Daten des "Cosmic Lens All Sky Survey" (CLASS), eines Projekts, bei dem möglichst viele weit entfernte Radioquellen kartiert werden, die Charakteristiken von Gravitationslinsen aufweisen. Es zeigte sich, dass bei einem von 700 weit entfernten Quasaren davor liegende Galaxien als Linsen fungieren.

Bei CLASS kommen weltweit die leistungsfähigsten Radio-Teleskope zum Einsatz, darunter das Very Large Array in Socorro, die UK National Radio Astronomy Facility MERLIN" und das Very Long Baseline Array der National Science Foundation der USA.

Das Team unter der Leitung der Astronomen von der Universität Manchester kam zu dem Resultat, dass zwei Drittel der Energie im Universum dunkle Energie sein muss. Dabei bleibt weiterhin unklar, was genau dunkle Energie ist. Das verbleibende Drittel besteht aus dunkler Materie (vgl. Dark Matter), die bisher in ihrer Beschaffenheit ebenfalls noch ein Geheimnis ist und normaler Materie, aus der alle Sterne und Planeten bestehen. Dunkle und normale Materie folgen den Regeln der Schwerkraft, während die dunkle Energie dagegen wirkt. (Andrea Naica-Loebell)

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