Hinter dem Schatten eines Zweifels? Dunkle Energie unabhängig bestätigt

Die gravitativ abstoßende Präsenz, von der angenommen wird, dass sie den größten Teil des Universums ausmacht, zeigt ihren Einfluss auf die Entwicklung von Galaxienhaufen

1998 gaben zwei Forscherteams eine kosmologische Meilenstein-Ankündigung: Das Universum, von dem bekannt ist, dass es sich ausdehnt, verlangsamt sich nicht wie erwartet, sondern beschleunigt sich. Beide Gruppen hatten explodierende Sterne oder Supernovae studiert und benutzten die Bewegung der Objekte, um zu zeigen, dass sich das Universum beschleunigt. Der Täter wurde als dunkle Energie bezeichnet - eine hypothetische Präsenz, die den Raum durchdringt und die Teile des Universums auseinander drückt.

Eine neue Studie, die das Wachstum von Galaxienhaufen und nicht die Bewegung von Sternen untersucht, bestätigt unabhängig das Vorhandensein von dunkler Energie. Forscher, angeführt von Alexey Vikhlinin vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), stellten fest, dass die dunkle Energie das Wachstum von Clustern im Laufe der Zeit zu bremsen scheint und die Anhäufung von Schwerkraft durch Materie behindert, die dazu führen könnte, dass sie noch massiver werden.

Vikhlinin nannte die Ergebnisse, die in veröffentlicht werden sollen Das astrophysikalische Journal, "eine eindeutige Signatur der dunklen Energie." Ein solcher Effekt ist nicht völlig überraschend: Der Astrophysiker Christopher Conselice von der University of Nottingham in England hob dies als wahrscheinliche Rolle für die dunkle Energie in einem Jahr 2007 hervor Artikel.

Die Forscher sagten in einer Telefonkonferenz diese Woche, dass der neue Blick auf die dunkle Energie den Sportschiedsrichtern ähnelt, die Anrufe aus verschiedenen Perspektiven machen. Während die Existenz von dunkler Energie seit einem Jahrzehnt gut unterstützt wird, trägt diese neue Studie dazu bei, ihre Präsenz zu bestätigen und Einschränkungen hinsichtlich der Stärke ihrer Auswirkungen zu begründen. Mario Livio, Astrophysiker am Space Telescope Science Institute in Baltimore, sagt, dass er das Dogma nicht aufhebt, aber "es ist dennoch eine Beobachtung, die gemacht werden musste". Laut Livio, so viele der ersten Ergebnisse aus dem Supernova-Ansatz, ist es wichtig, das Phänomen mit einer "völlig unabhängigen Methode" zu überprüfen.

Durch die Untersuchung weit entfernter Galaxienhaufen können Astronomen auf den Zustand dieser Objekte vor Millionen oder gar Milliarden von Jahren zurückblicken, als das Licht, das uns gerade erreicht, ausgestrahlt wurde. Durch den Vergleich relativ enger Cluster mit weiter entfernten kann die physikalische Entwicklung dieser gigantischen Strukturen über die Zeit verfolgt werden. Ihre beobachtete Entwicklung sei "genau das, was für ein Universum mit einer geringen Materiedichte und einer hohen Dichte an dunkler Energie erwartet wird", sagte Vikhlinin. (Nach derzeitigen Schätzungen macht die dunkle Energie fast drei Viertel des Universums aus, die Dunkle Materie macht weitere 20 bis 25 Prozent aus, und die normale Materie - alles, was wir sehen und anfassen können - macht nur 4 Prozent aus.)

Was Vikhlinin und seine Mitautoren beobachteten, war auch das, was von Albert Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie, der herrschenden Theorie der Schwerkraft, beschrieben wurde. Auf der Pressekonferenz nannte der Astrophysiker der Princeton University, David Spergel, der nicht zur Forschung beigetragen hatte, diese weitere Bestätigung der dunklen Energie "einen Triumph der allgemeinen Relativitätstheorie".

William Cohen, Co-Autor der Studie, der CfA-Astrophysiker, merkte an, dass die allgemeine Relativitätstheorie zwar gut zu den Beobachtungen seines Teams passt, Einsteins Vision jedoch möglicherweise noch Anpassungen in der Zukunft erfordert. Livio stimmt dem zu, glaubt jedoch, dass das Galaxienhaufen-Ergebnis dennoch einen wichtigen Relativitätstest liefert. "Mit dieser Methode bestand das Potenzial", sagt er, "uns zu sagen, ob wir unsere Theorie der Schwerkraft modifizieren mussten."

Empfohlen