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Zweifelhafte Existenz: Neue Theorie stellt Dunkle Energie im Universum infrage

Dunkle Energie: Gibt es sie im Universum oder nicht?
Dunkle Energie: Gibt es sie im Universum oder nicht?
Foto: iStock/IgorGeiger
Wissenschaftler gehen davon aus, dass das Universum immer schneller ausbreitet. Doch liegt das an der Dunklen Energie oder gibt es die gar nicht?

Ein kosmologisches Standardmodell geht davon aus, dass das Universum vor rund 13,8 Millionen Jahren entstanden ist und sich seither weiter ausdehnt. Mit der Zeit soll diese Ausdehnung immer schneller stattfinden. Der Grund dafür soll die Dunkle Energie sein. Dabei handelt es sich um eine allgegenwärtige Antigravitation.

Beweis widerspricht der Dunklen Energie

Der indische Physiker Subir Sarkar sieht diese Theorie etwas anders. Nun scheint er endlich auch einen Beweis gefunden zu haben, der seine These belegt "Die Beschleunigung gibt es zwar, aber sie zerrt uns nur in eine Richtung", sagt Sarkar. "Was wir beobachten, kann daher nicht die Dunkle Energie sein, denn diese müsste in alle Richtungen wirken."

Bisher ging man davon aus, dass die Dunkle Energie der dominante Bestandteil unseres Universums sein. So setzt sich unser Universum also zusammen:

  • 68 Prozent Dunkle Energie
  • 27 Prozent Dunkel Materie
  • 5 Prozent gewöhnliche Materie, das heißt Sterne, Planeten und andere Lebewesen

Viele Experten halten an Dunkler Energie fest

Viele Indizien sprechen für die Existenz von Dunkler Energie. Sarkar greift die Argumentation an, die auf eine Form von Sternenexplosionen basiert. Dabei handelt es sich um Supernovae vom Typ 1a. Sie setzen immer die gleiche Menge an Energie und Strahlung frei. Bei der Beobachtung einer dieser Explosionen, lässt sich die Entfernung abschätzen.

Saul Perlmutter, Brian Schmidt und Adam Riess erhielten 2011 für die Dokumentation vieler solcher Ereignisse 2011 den Physik-Nobelpreis. Sie ermittelten dazu jedes Mal die "Rotverschiebung". Sie besagt, wie stark die Strahlung war, die sich durch das All bewegt hat, gestreckt wurde. Vergleicht man das Ergebnis mit dem Ausgangspunkt, kann man abschätzen, wie weit das Universum gewachsen ist.

Zunächst war man davon ausgegangen, dass sich das Universum ausbremsen würde. Denn er Schwung durch den Urknall müsste schwächer werden. Doch stattdessen stellte man fest, dass sich das Universum immer schneller ausbreitete. Viele Forscher halten an diesem Befund immer noch fest, immerhin wurden über 1.000 Supernovae beobachtet, die dies beweisen.

Faszination Universum und die Geheimnisse, die es für uns bereit hält
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Kopernikanisches Prinzip sorgt für Unbehagen

Das kopernikanische Prinzip besagt, dass das Universum isotrop ist. Das heißt es bevorzugt keine Richtung bei der Ausbreitung. Alles sollte etwa gleichmäßig verteilt sein, sowohl Galaxien als auch die Materie im Weltall. Doch die Menschheit kann dies nicht beurteilen. Objekte wie unsere Milchstraße bewegen sich schnell durch das All. Das lässt sich anhand der Strahlung, eine Art Nachglimmen des Urknalls, erkennen.

Diese Eigenbewegung des Universums macht es aber schwieriger die Rotverschiebung zu ermitteln. Nicht nur die Dunkle Energie beeinflusst die Bewegung im All, sondern auch andere Galaxien. Astronomen versuchen die Quelle für die kosmische Expansion zu identifizieren. Dafür gehen sie wie folgt vor:

  1. Sie versuchen die Bewegungen der Galaxien abzuschätzen.
  2. So korrigieren sie die Rotverschiebung von Supernovae.
  3. Das was übrig bleibt, geht auf die Expansion zurück.

Subir Sarkar findet diesen Vorgang aber zu einfach, da sich seine Kollegen nur an Vorannahmen orientieren.

Ein anderes Szenario überzeugt

Der indische Forscher geht davon aus, dass das Universum nicht isotrop ist, heißt es in eine Artikel im Fachjournal Astronomy & Astrophysics. Daher seien die Berechnungen der Rotverschiebungen fehlerhaft. Er und sein Forscherteam stellten eine Neuanalyse auf. Dafür nahmen sie eine Datensammlung von 2014 zur Hand, die 740 Supernovae dokumentierte. Sie machten die Korrektur der Rotverschiebung rückgängig und überprüften verschiedene Modelle.

Sie wählten zudem einen Parameter, der die Richtungsabhängigkeit der Rotverschiebung ausdrückte, die sogenannte Dipol-Komponente. Die Modelle schnitten besser ab, als Rotverschiebungen ohne Richtungspräferenz. Die Forscher kamen damit zu dem Ergebnis, dass die Existenz von Dunkler Energie auf der Kippe stehe. Sarkars Erklärungs lautete stattdessen: "Ich vermute, dass wir von irgendeiner großen Masse jenseits des 650 Millionen Lichtjahre entfernten Shapley-Galaxienhaufens angezogen werden."

Kritiker können nicht 100-prozentig zustimmen

Für diese Theorie erntete Subir Sarkar ein Haufen Kritik. Teilweise finden Forscher sogar, dass sich der indische Physiker widerspreche. Er gesteht sich nur ein, dass er seine Ergebnisse deutlicher dokumentieren hätte müssen. Trotz allem ist es dadurch nur schwer zu sagen, welche Gruppe der Forscher nun im Recht ist: Gibt es nun Dunkle Energie im Universum oder nicht?

Einen Mittelweg für die Antwort gibt es auch: Es könnte Dunkle Energie geben, doch Wissenschaftler unterschätzen dadurch oftmals die statistische Unsicherheit, die sich dadurch ergibt. Denn die Daten der Supernovae hängen von vielen ungeklärten Faktoren ab.

Subir Sarkars neue These ist also noch lange nicht die endgültige Antwort auf die Existenz von Dunkler Energie. Ein neuer Zugang zum Geheimnis der Dunklen Materie könnte deren Geheimnis gelüftet haben. Aber unser Universum stellt uns immer wieder vor Rätsel: Haben wir das Minuszeichen vergessen?

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