Theorien am Ende: Messung lässt Universum noch schneller expandieren

Mit welcher Geschwindigkeit breitet sich das Universum aus? Die bisher exakteste Vermessung der Expansionsgeschwindigkeit unseres Kosmos stellt Astrophysiker vor ein sehr großes Problem: Die Beobachtungen passen nicht mit den Ergebnissen zusammen, die sich aus unseren aktuellen Theorien ergeben. Im Gegenteil: Das Universum wächst noch schneller als gedacht.

Die Expansionsgeschwindigkeit driftet immer weiter von unseren Theorien ab

Mit der sogenannten Hubble-Konstante liefern Astrophysiker einen Wert, der die Geschwindigkeit der Expansion des Universums darstellen soll. Schon bisher gab es das Problem, dass Beobachtungen und Erwartungen aus theoretischen Überlegungen nicht zusammenpassen. Wie heise in einem aktuellen Bericht schreibt, driften Beobachtung und Theorie auf diesem Feld immer weiter auseinander.
Die Große Magellansche Wolke... ...dient als Fixpunkt für Messungen Wie Wissenschaftler auf der offiziellen Hubble-Homepage ausführen, konnte mit neuen Beobachtungen des Hubble-Teleskops die kosmische Entfernungsmessung deutlich verbessert werden. Möglich wird dies mit der Beobachtung von pulsierenden Sternen - sogenannten Cepheiden - die in unserer Nachbargalaxie, der großen magellanschen Wolke zu finden sind und als "Meilensteine für Distanzen im Universum" dienen. Schon 2016 hatten Wissenschaftler anhand solcher Messungen ermittelt, dass sich das Universum "bis zu 9 Prozent schneller ausbreitet aus berechnet".

"Die neueste Forschung hat die Unsicherheit im Wert der Hubble-Konstante auf bisher unerreichte 1,9 Prozent reduziert", so das aktuelle Ergebnis. "Die Wahrscheinlichkeit, dass es sich bei der Diskrepanz zwischen der Messung der heutigen Expansionsrate des Universums und der erwarteten Werte, die auf der frühen Expansion des Universums basieren, um einen Zufall handelt, liegt damit bei 1 zu 100.000", so die Wissenschaftler. Bisher lag dieser Wert bei 1 zu 3000.

Noch schneller

Die neue Messung legt die Hubble-Konstante bei einem Wert von 74.03 Kilometer pro Sekunde pro Megaparsec fest. Damit liegt der Wert noch einmal 9 Prozent über dem, was theoretische Überlegungen auf Basis von Beobachtungen des frühen Universums ESA Planck-Satelliten bisher vermuten ließen. Im nächsten Schritt wollen die beteiligten Wissenschaftler die Messunsicherheit auf unter ein Prozent drücken.

Ihre Kollegen sind derweil damit beschäftigt, eine Erklärung für die wachsende Diskrepanz zwischen Beobachtung und Theorie zu finden. Ein Ansatz: Astronomen vermuten, dass bisher nicht verstandene Wechselwirkungen von Dunkler Materie und Energie für die schnelle Ausdehnung verantwortlich sein könnten. Der nächste Schritt: Neue Theorien müssen her, die Beobachtung und theoretische Überlegung hier wieder zusammenführen.