Größte Entdeckung der Kosmologie seit 26 Jahren? – Dunkle Energie nicht konstant

Auch eine deutlich umfangreichere Analyse der Daten, die im ersten Jahr nach der Inbetriebnahme des Dark Energy Spectroscopic Instruments (DESI) gesammelt wurden, legt nahe, dass die mysteriöse Dunkle Energie sich verändert. Gleichzeitig hat die Analyse eine weitere Bestätigung für unser Standardmodell der Gravitation und von Albert Einsteins Relativitätstheorie geliefert. Das haben die damit befassten Forscher und Forscherinnen jetzt mitgeteilt und damit auch möglichen alternativen Theorien engere Grenzen gesetzt. Insgesamt handle es sich um eine der bisher gründlichsten Überprüfungen der Allgemeinen Relativitätstheorie und des Verhaltens der Gravitation in kosmischen Maßstäben.

Hilfe für die Neutrinoforschung

Ermittelt hat das mehr als 900 Menschen aus 70 Forschungsinstitutionen umfassende Team außerdem eine neue Obergrenze für die Masse von Neutrinos. Nachdem frühere Untersuchungen bereits eine Untergrenze von mindestens 0,059 eV/c² ermittelt hätten, komme man jetzt auf Basis des Einflusses der Geisterteilchen auf die Strukturbildung auf einen Höchstwert von maximal 0,071 eV/c². In diesem engen Fenster müsse die tatsächliche Masse liegen. Das und die restlichen Ergebnisse werden in mehreren Forschungsartikeln vorgestellt, die online eingesehen werden können.

Wie die Gruppe jetzt erläutert, geht es in der ausführlichen Analyse einmal mehr um die Verteilung von Galaxien und Materie im Universum und das über einen Zeitraum von 11 Milliarden Jahren. Vermessen wurden dafür fast sechs Millionen Galaxien. Das sich dadurch verfestigende Indiz, dass die Dunkle Energie dynamisch und nicht konstant ist, sei die wichtigste Entdeckung bei der Erforschung des Universums seit dem Nachweis der sich beschleunigenden Expansion, meint der Astrophysiker Mustapha Ishak-Boushaki, einer der Leiter der Arbeit. Gegenwärtig arbeitet sein Team an der Analyse der Daten, die über drei Jahre gesammelt wurden. Schon im Frühjahr könnte sich zeigen, ob sich die Hinweise weiter verdichten.

Umfangreichste Karte des Kosmos

Das DESI sammelt seit 2021 Spektren von Millionen Galaxien und deckt dabei rund ein Drittel des Nachthimmels ab. Aus den Spektren können Forscherinnen und Forscher nicht nur auf die chemische Zusammensetzung der strahlenden Objekte schließen, sondern auch auf deren relative Distanz und Eigenbewegung, je nachdem, wie weit sie ins Rot verschoben sind. Ziel ist die umfangreichste Karte des expandierenden Universums. Das Instrument kann dank robotergesteuerter Glasfasern gleichzeitig die Spektren von 5000 Galaxien einfangen und in einer guten Nacht bis zu 150.000 Objekte vermessen.

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Nachdem Anfang des 20. Jahrhunderts unter anderem von Edwin Hubble nachgewiesen worden war, dass das Universum expandiert, war die Forschung lange davon ausgegangen, dass sich diese Expansion verlangsamt. Erst 1998 wurde dann durch die Analyse entfernter Supernovae entdeckt, dass sich die Ausdehnung ganz im Gegenteil sogar beschleunigt. Dafür bekamen Saul Perlmutter, Brian Schmidt und Adam Riess 2011 den Nobelpreis für Physik. Für diese Beschleunigung soll die sogenannte Dunkle Energie verantwortlich sein, deren Natur aber rätselhaft ist. Das DESI soll bei der Ergründung helfen und die Analyse bestätigt nun den Eindruck, dass das gelingen kann.

(mho)