Die größte Karte des Kosmos deutet darauf hin, dass sich die dunkle Energie verändert. Es könnte Einstein das Gegenteil beweisen und eine Säule der modernen Physik auf den Kopf stellen.

• Seit Jahrzehnten rätseln Astronomen über die dunkle Energie und warum sie unser Universum auseinandertreibt.
• Neue Daten aus der größten 3D-Karte unseres Universums deuten darauf hin, dass wir uns in Bezug auf die Dunkle Energie möglicherweise irren.
• Man ging davon aus, dass dunkle Energie eine unveränderliche Kraft sei, doch möglicherweise ist sie doch nicht so konstant.

Wissenschaftler haben die bisher größte 3D-Karte unseres Universums erstellt und sie hält einige interessante Überraschungen bereit.

„Bisher sehen wir eine grundsätzliche Übereinstimmung mit unserem besten Modell des Universums, aber wir sehen auch einige potenziell interessante Unterschiede“, sagte Michael Levi in ​​einer am Donnerstag vom Lawrence Berkeley National Laboratory veröffentlichten Erklärung.

Levi ist der Direktor des Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), das die neue Karte erstellt hat. Das Instrument besteht aus 5.000 winzigen Robotern, die an einem Teleskop in Arizona befestigt sind und Licht aus verschiedenen Phasen unseres Universums sammeln.

Astronomen nutzen DESI, um in die Zeit vor Milliarden von Jahren zurückzublicken und zu verstehen, wie sich unser Universum verändert und entwickelt hat. Eine der treibenden Kräfte hinter dieser Entwicklung ist auch eines der größten Rätsel unserer Zeit in der Physik: dunkle Energie.

Dunkle Energie ist der Name, den Astronomen der unbekannten Kraft gegeben haben, die unser Universum dazu bringt, sich im Laufe der Zeit immer schneller auszudehnen. Doch seit ihrer Entdeckung im Jahr 1998 ist die Dunkle Energie den Wissenschaftlern entgangen, die wenig darüber wissen, was sie ist oder warum sie sich so verhält.

Die detaillierte Karte von DESI könnte das ändern. Es deutet darauf hin, dass dunkle Energie völlig anders sein könnte, als Wissenschaftler dachten, und eine Grundpfeiler unseres Verständnisses des Universums erschüttert.

Dunkle Energie ist möglicherweise doch nicht Einsteins Konstante

Der Gedanke an dunkle Energie, wie wir sie derzeit verstehen, ist erschreckend, denn sie bedeutet, dass sich unser Universum immer schneller ausdehnt, bis sich Galaxien eines Tages so schnell von uns entfernen, dass ihre Lichtpunkte an unserem Nachthimmel verschwinden Existenz.

Das ist die Zukunft, auf die wir zusteuern, wenn die dunkle Energie so weitergeht wie bisher. Und bis Donnerstag dachten viele Astronomen genau das: Die dunkle Energie sei eine konstante, unveränderliche Kraft.

Aus diesem Grund haben Astronomen angenommen, dass dunkle Energie dasselbe sein könnte wie Albert Einsteins „kosmologische Konstante“, die eine Erweiterung seiner Allgemeinen Relativitätstheorie war. Einstein gab die Idee als seinen „größten Fehler“ in den 1930er Jahren auf, als der Astrophysiker Ethan Siegal erklärtaber eine ständige dunkle Energie hätte ihn gerechtfertigt.

Allerdings ist diese mysteriöse Kraft möglicherweise doch nicht so konstant.

Vorläufige Schätzungen aus den neuen DESI-Daten deuten darauf hin, dass sich die dunkle Energie möglicherweise weiterentwickelt und abschwächt. Das ist die neue Entdeckung, die Wissenschaftler diese Woche auf einem Treffen der American Physical Society bekannt gegeben haben.

„Wenn das stimmt, wäre es der erste wirkliche Hinweis, den wir seit 25 Jahren über die Natur der Dunklen Energie bekommen haben“, sagte Adam Riess, Nobelpreisträger für seine Mitentdeckung der Dunklen Energie, gegenüber dem Quanta Magazine.

Im Moment ist dies nur ein Hinweis. Die Daten seien nicht stark genug, um sicher zu sein oder eine Entdeckung zu beanspruchen, berichtete Quanta. Aber der Hinweis ist verlockend.

„Die Vorstellung, dass dunkle Energie variiert, ist sehr natürlich“, sagte Paul Steinhardt, ein Kosmologe der Princeton University, der Zeitschrift. Wäre sie konstant, „wäre sie die einzige uns bekannte Energieform, die in Raum und Zeit absolut konstant ist.“

Sollten spätere Daten bestätigen, dass diese frühen Hinweise auf eine unbeständige dunkle Energie wahr sind, würde das unser Wissen über den Aufbau und die Zukunft des Universums verändern. Es würde Wissenschaftler auch der Lösung des Rätsels um die beschleunigte Expansion des Universums näher bringen.

„Wenn dies Bestand hat, könnte es den Weg zu einem neuen, möglicherweise tieferen Verständnis des Universums ebnen“, sagte Riess. „Die nächsten Jahre dürften sehr aufschlussreich sein.“

Das „goldene Zeitalter der Kosmologie“

DESI hat vor 8 bis 11 Milliarden Jahren den am weitesten entfernten Teil des Universums mit Rekordgenauigkeit vermessen.

In den kommenden Jahren werden weitere große Observatorien zur Kartierung des Universums in den Himmel steigen. Das Vera-C.-Rubin-Observatorium wird demnächst mit der größten Digitalkamera der Welt ausgestattet, die es ihm ermöglichen wird, über ein Jahrzehnt hinweg den gesamten Südhimmel, einschließlich mehr als 20 Milliarden Galaxien, zu kartieren.

Das Euclid-Teleskop der Europäischen Weltraumorganisation ist bereits im Weltraum, wo seine Aufgabe darin besteht, dunkle Energie zu untersuchen. Das römische Weltraumteleskop Nancy Grace der NASA wird voraussichtlich im Jahr 2027 starten und eine eigene Untersuchung zu diesem Thema durchführen.

DESI seinerseits möchte bis zum Ende seiner Untersuchung 37 Millionen Galaxien kartieren.

„Wir befinden uns im goldenen Zeitalter der Kosmologie, in dem groß angelegte Untersuchungen laufen und kurz vor dem Start stehen und neue Techniken entwickelt werden, um diese Datensätze optimal zu nutzen“, sagt Arnaud de Mattia, Forscher bei den französischen Alternative Energies und Atomic Energy Commission (CEA) und Co-Leiter des DESI-Teams, das seine kosmologischen Daten interpretiert, heißt es in der Pressemitteilung.

„Wir sind alle sehr gespannt darauf, zu sehen, ob neue Daten die Merkmale bestätigen, die wir in unserer Stichprobe aus dem ersten Jahr gesehen haben, und zu einem besseren Verständnis der Dynamik unseres Universums führen werden“, sagte Mattia.

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