„Hubble-Spannung“: Präziseste Messung zum lokalen Universum vertieft Diskrepanz
Eine Forschungsgruppe hat auf verschiedenen Wegen vermessen, wie schnell sich das nahe Universum ausbreitet. Das Ergebnis vertieft ein großes Astronomie-Rätsel.
Künstlerische Darstellung der sogenannten Entfernungsleiter, der Vermessung astronomischer Distanzen über unterschiedliche Methoden, die jeweils nur bestimmte Entfernungen umfassen.
(Bild: CTIO/NOIRLab/DOE/NSF/AURA/J. Pollard – Bildbearbeitung: D. de Martin & M. Zamani (NSF NOIRLab))
Die bislang präziseste direkte Messung zur Ausbreitungsgeschwindigkeit des lokalen Universums hat die Diskrepanz zu jener aus der Zeit nach dem Urknall vertieft und damit auch die sogenannte „Hubble-Spannung“ noch einmal verschärft. Das berichtet das NOIRLab aus den USA, dessen Observatorien für die Arbeit genutzt wurden. Auf Basis unterschiedlicher und überlappender Messungen der Distanz zu astronomischen Objekten hat die Analyse ergeben, dass sich das Universum in unserer Umgebung mit 73,50 ± 0,81 Kilometer pro Sekunde pro Megaparsec ausbreitet. Das weiche so stark von den rund 67 km/s/Mpc ab, die für das frühe Universum ermittelt worden seien, dass unserem Modell des Universums wohl eine grundlegende Zutat fehle, erklärt die US-Forschungseinrichtung.
Hartnäckige Diskrepanz
Als „Hubble-Spannung“ wird in der Astronomie und Kosmologie eine sich immer weiter verfestigende Diskrepanz bei der sogenannten Hubble-Konstante (H0) bezeichnet. Letztere ist eine fundamentale Größe der Kosmologie, die ausweist, mit welcher Geschwindigkeit sich ein Objekt in einer Entfernung von einem Megaparsec (3,26 Millionen Lichtjahre) allein aufgrund der Expansion des Universums von uns entfernt. Dabei geht es also um Objekte außerhalb unserer Galaxie, die Andromeda-Galaxie beispielsweise ist 0,89 Megaparsec von uns entfernt. Messungen im vergleichsweise nahen Universum ergeben für die Konstante schon seit Jahren einen signifikant anderen Wert als hochpräzise Messungen zur Epoche direkt nach dem Urknall.
Für die neue Arbeit, die jetzt im Fachmagazin Astronomy & Astrophysics vorgestellt wird, wurden jetzt verschiedene Methoden angewandt, wie das NOIRLab erklärt. Eingeflossen sind demnach beispielsweise die Distanzen zu bestimmten pulsierenden Sternen – den Cepheiden –, Roten Riesensternen, Supernovae des Typs Ia und bestimmte Galaxientypen. Diese Herangehensweise habe dafür gesorgt, dass man auf verschiedenen, voneinander unabhängigen Wegen zum finalen Ergebnis gekommen sei. Und „selbst wenn einzelne Techniken aus der Analyse herausgenommen werden, ändert sich das Gesamtergebnis nur minimal“, erklärt die Forschungseinrichtung. Es sei also unwahrscheinlich, dass ein Fehler in einer Messmethode für die Abweichung verantwortlich sei.
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„Diese Arbeit schließt Erklärungen für die Hubble-Spannung, die auf einem einzigen übersehenen Fehler bei den lokalen Entfernungsmessungen beruhen, praktisch aus“, fasst die Forschungsgruppe die Bedeutung ihrer Arbeit zusammen. Damit dürfte sie einmal mehr auf neue Physik abseits des kosmologischen Standardmodells hinweisen. Wie die aussehen könnte, ist derweil noch unklar. Es gibt zwar immer mal wieder alternative Erklärungsversuche, aber überzeugen konnte bislang wohl keiner. Stattdessen hieß es vor einem Jahr, dass die partout nicht loszuwerdende Diskrepanz sich zu einer „Hubble-Krise“ ausgewachsen habe. Die noch zu findende Erklärung könne unsere Vorstellung vom Universum verändern, hat der Kosmologe Dan Scolnic damals prognostiziert.
(mho)
