Größte 3D-Karte des Universums: Mehr Hinweise auf veränderliche Dunkle Energie
Die Hinweise darauf, dass die Dunkle Energie nicht konstant ist, verdichten sich weiter. Die größte Entdeckung der Kosmologie seit Jahrzehnten scheint nah.
(Bild: DESI Collaboration/DOE/KPNO/NOIRLab/NSF/AURA/L. Tyas)
In der Kosmologie verdichten sich die Hinweise darauf, dass die sogenannte Dunkle Energie nicht konstant ist, sondern sich im Lauf der Zeit "in unerwarteter Weise" verändert. Das hat das für die größte dreidimensionale Karte des Universums verantwortliche Forschungsteam jetzt bekannt gegeben. Schon die im ersten Jahr nach der Inbetriebnahme des Dark Energy Spectroscopic Instruments (DESI) gesammelten Daten hatten auf diese größte Entdeckung der Kosmologie seit Jahrzehnten hingedeutet. Jetzt ausgewertete Daten der ersten drei Forschungsjahre untermauern das. Noch ist aber nicht hinreichend ausgeschlossen, dass es sich nicht um eine statistische Anomalie handelt.
Womöglich die wichtigste Entdeckung seit Jahrzehnten
Wie die DESI Collaboration jetzt erklärt, wurden mit dem Instrument innerhalb der ersten drei Betriebsjahre fast 15 Millionen Galaxien und Quasare vermessen. Der Datensatz ist damit mehr als doppelt so groß wie jener, der die ersten Hinweise auf die veränderliche Dunkle Energie enthielt, bei einer gleichzeitig deutlich höheren Genauigkeit. Für sich genommen würden die Daten zwar weiterhin das Standardmodell der Kosmologie und damit auch eine konstante Dunkle Energie bestätigen, aber zusammen mit anderen immer präziser werdenden Messungen ergebe sich das neue Bild. Dabei geht es demnach um die Vermessung des kosmischen Mikrowellenhintergrunds, ferner Supernovae und schwacher Gravitationslinsen.
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Zusammengenommen deuten die Messungen darauf hin, dass der Einfluss der Dunklen Energie mit der Zeit abnimmt. Das hätte erhebliche Konsequenzen, weil vom Gleichgewicht zwischen der normalen Materie und der Dunklen Energie unter anderem abhängt, welches Schicksal dem Kosmos insgesamt bevorsteht. Denn dieses Gleichgewicht ist die grundlegende Komponente für die Expansion des Universums. Noch sei es aber für die Verkündung einer Entdeckung zu früh, je nach Art der Kombination der verschiedenen Messergebnisse komme eine Wahrscheinlichkeit zwischen 2,8 und 4,2 Sigma heraus. 5 Sigma gelten als Schwelle für eine sichere Entdeckung.
Daten für alle abrufbar
Nachdem Anfang des 20. Jahrhunderts unter anderem von Edwin Hubble nachgewiesen worden war, dass das Universum expandiert, ging die Forschung lange davon aus, 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 gab es 2011 den Nobelpreis für Physik. Für diese Beschleunigung soll die Dunkle Energie verantwortlich sein, deren Natur aber noch äußerst rätselhaft ist. Das DESI soll bei der Ergründung helfen und es verdichtet sich der Eindruck, dass genau das gelingt. Wäre die Dunkle Energie tatsächlich nicht konstant, wäre das die wichtigste Entdeckung seit der beschleunigten Expansion.
(Bild: DESI Collaboration/DOE/KPNO/NOIRLab/NSF/AURA/R. Proctor)
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. Der erste komplette Datensatz (DR1) ist jetzt abrufbar, die darauf aufbauenden Studien ebenfalls.
(mho)
