Wissenschaftler versuchen schon lange ein Ergebnis zu liefern, was die Frage nach der Expansion des Universums betrifft. Die sogenannte Hubble-Konstante soll die Geschwindigkeit eigentlich berechnen können. Doch seither war es nicht möglich sich auf eine Zahl zu einigen. Diese unbeantwortete Frage macht Physiker wahnsinnig.
Universum:
Die Methoden die Expansionsrate des Universums zu berechnen wurden ausgeweitet. So soll auch Licht betrachtet werden, dass von entfernten hellen Objekten abprallt. Dennoch konnte immer noch keine eindeutige Hubble-Konstante bestimmt werden. Beim Treffen der American Astronomical Society in Honolulu, war das Thema um die Ausbreitung des Universums wieder in aller Munde. „Die Messungen stehen im Einklang mit dem Hinweis auf eine Krise in der Kosmologie“, sagte Geoff Chih-Fan Chen, Kosmologe an der University of California.
Der Knackpunkt bei dem Ganzen: Die Hubble-Konstante, die ihren Namen von dem US-Astronomen Edwin Hubble bekommen hat. Er berechnete sie erstmals, als ihm bewusst wurde, dass Galaxien sich im Universum mit einer bestimmten Geschwindigkeit von unserer Erde entfernen. Diese Entfernung ist proportional zu dem Abstand, den die Galaxie zu unserem Planeten hatte.
Das besagt die Hubble-Konstante
Damit ging der Wissenschaftler nicht davon aus, dass sich die Erde im Zentrum des Universums befindet. Es zeigte aber, dass sich das Universum ausdehnt. Zudem konnte man daraus ableiten, dass eine direkte Beziehung zwischen dem Abstand zweier Objekte und der Geschwindigkeit existierte. So enthält die Hubble-Konstante einen Wert, der die Geschwindigkeits-Distanz-Verbindung erklärt.
Doch in den vergangenen Jahren konnten sich Forscherteams nicht auf einen genauen Wert für die Hubble-Konstante einigen.
- Messungen von Radiowellen im Hintergrund des Universums, die Momentaufnahmen des Ursprungsuniversums liefern, schätzten die Hubble-Konstante auf etwa 67,4 Kilometer pro Sekunde pro Megaparsec, eine Einheit von Astronomen.
- Messungen der pulsierenden Sterne, sogenannte Cepheiden-Variablen ergaben eine Konstante von 73,4 Kilometer pro Sekunde pro Megaparsec.
Zwar ist die Abweichung nicht enorm, dennoch stimmt es nicht überein. Beide Forscherteams wollten aber bei der Berechnung auch keine Fehler zugeben.
Neuer Berechnungsversuch mit der H0-Linse
Ein neuer Messansatz erfolgte nun mit der H0-Linse und dem COSMOGRAIL Wellspring (H0LICOW). Dabei geht man davon aus, dass massive Objekte im Universum, das Raum-Zeit-Gefüge verzerren. Das klingt ziemlich abstrakt, aber damit ist eigentlich nur gemeint, dass Licht sich biegt, wenn es an den Objekten vorbeiwandert.
Das Licht sogenannter Quasare wird durch dieses Ableiten oftmals verzerrt. Der Biegeprozess wird auch als Gravitationslinsenbildung bezeichnet. Das Hubble-Teleskop untersuchte nun sechs Quasare, die sich zwischen 3 und 6,5 Millionen Lichtjahren von der Erde entfernt befinden. Wenn die Schwarzen Löcher der Quasare Material verschlange, flackerte deren Licht. Das Licht der Quasare kam zu verschiedenen Zeiten auf der Erde an. Diese Zeitverzögerung wurde genutzt, um die Expansionsrate des Universums zu untersuchen.
So ergab die Messung von H0LICOW eine Hubble-Konstante von 73,3 Kilometer pro Sekunden pro Megaparsec. Chen geht nicht von einem Messfehler durch die Abweichung aus, sondern hält das für eine realen Unterschied bei der Expansionsrate des Universums. Er glaubt eher daran, dass es am Modell unseres Universums noch Ungereimtheiten gibt.
2019 gab es eine Berechnung der Hubble-Konstante, die sich an Roten Riesen orientierte. Dabei ergab sich ein Wert von 69,8 Kilometer pro Sekunde per Megaparsec. Nicht selten sind Forscher irritiert, wenn sie auf ein neues Messergebnis kommen. Diese Studie geht davon aus, dass sichdas Universum schneller ausbreitet als angenommen.