Expansion des Universum: Neue Messung bestätigt Diskrepanz bei Hubble-Konstante

In der Debatte über die Hubble-Konstante und das Alter des Universums gibt es einen weiteren Punkt für das ESA-Weltraumteleskop Planck und seine 2013 vorgestellten Messungen. Mit dem Atacama Cosmology Telescope (ACT) in Chile haben Forscherinnen und Forscher unabhängig davon die kosmische Hintergrundstrahlung analysiert und ermittelt, dass das Universum 13,77 Milliarden Jahre alt ist – bei einer Ungenauigkeit von 40 Millionen Jahren.

Das und die daraus errechnete Hubble-Konstante von 67,6 Kilometern pro Sekunde pro Megaparsec passen sehr gut zu den Planck-Werten und nicht zu jenen anderen Messungen, die zuletzt eine deutlich höhere Ausbreitungsgeschwindigkeit ermittelt hatten.

Wie alt ist das Universum?

Die Hubble-Konstante gibt an, mit welcher Geschwindigkeit das Universum gegenwärtig expandiert. Sie bedeutet, dass sich ein Objekt in einer Entfernung von einem Megaparsec (3,26 Millionen Lichtjahre) allein aufgrund der Expansion des Universums mit dieser Geschwindigkeit von uns entfernt. Zum Vergleich: Die Andromedagalaxie ist etwa 0,89 Megaparsec von uns entfernt. Erstmals berechnet wurde die Hubble-Konstante von dem US-Astronomen Edwin Hubble. Inzwischen zählt die Konstante zu den fundamentalen Größen zum Verständnis unseres Universums, ihr genauer Wert ist aber inzwischen unklarer als lange angenommen. Statt für eine Annäherung zu sorgen, vertiefen immer neue Messungen nur die Unterschiede.

2019 hatte eine Forschergruppe Ergebnisse ihrer Messungen mit dem Weltraumteleskop Hubble vorgestellt. Sie waren dabei auf eine Hubble-Konstante von 74,03 Kilometern pro Sekunde pro Megaparsec gekommen. Das waren ganze 9 Prozent mehr als es das Weltraumteleskop Planck ermittelt hatte, gleichzeitig verwiesen die Forscher darauf, dass ihre Distanzmessungen eine bislang unerreichte Genauigkeit erreicht hatten. Ein Jahr später hatten dann die Wissenschaftler des Megamaser Cosmology Projects nachgelegt und ihre Messungen vorgestellt, denen zufolge die Hubble-Konstante bei 73,9 Kilometern pro Sekunde pro Megaparsec liegt. Beide Teams haben also die Entfernungen zu astronomischen Objekten gemessen, um deren Fluchtgeschwindigkeit zu errechnen.

Die nun im Fachmagazin Journal of Cosmology and Astroparticle Physics veröffentlichte Studie der Forscher am Atacama Cosmology Telescope beruht stattdessen auf der Analyse der kosmischen Hintergrundstrahlung. Dabei handelt es sich quasi um das Nachglühen des Urknalls, sie ist der Überrest jenes Lichts, das rund 380.000 Jahre nach der Entstehung des Universums ausgestrahlt wurde. Vorher war der Kosmos für Licht nicht zu durchdringen. Das Team hat dann errechnet, wie lange dieses Licht zu uns unterwegs war und konnten so nicht nur sei Alter, sondern das des Universums ermitteln. Die nun durchgeführten Messungen seien genauer als jene von Planck, stimmten im Ergebnis aber gut mit dem des ESA-Teleskops überein. Die Diskrepanz zwischen den beiden Werten wird damit also vertieft.

Kurz vor einer großen Entdeckung?

Forschungsleiter Steve Choi von der Cornell University erklärte schon zur Vorabveröffentlichung der Daten, dass er vorher keine Präferenz für einen bestimmten Wert der Hubble-Konstante gehabt habe. Dass man aber ziemlich genau den jüngsten Planck-Wert (67,66 Kilometer pro Sekunde pro Megaparsec) ermittelt habe, stärke das Vertrauen in die Messungen des ältesten Lichts in unserem Universum. Der wachsende Konflikt zwischen den beiden Werten legt seinem Kollegen Michael Niemack zufolge aber nahe, dass eine neue Entdeckung bevorsteht, die unser Verständnis vom Universum verändert. Schon länger gibt es diesbezüglich verschiedene Theorien etwa zur Dunklen Materie, aber noch gibt es keine Erklärung für die erhebliche Diskrepanz der Werte.

(mho)