Webb und die Geheimnisse des Kosmos:
Neue Supernova verrät uns viel

Neue Erkenntnisse zur Expansion des Universums: Das James-Webb-Weltraumteleskop hat eine besondere Supernova entdeckt, die Astronomen hilft, die Hubble-Konstante präziser zu bestimmen. Die Ergebnisse bestätigen frühere Messungen und werfen Fragen auf.

Gravitationslinse zeigt H0pe: Expansion des Universums

Die Hubble-Konstante ist ein fundamentaler Wert in der Kosmologie. Sie gibt an, wie schnell sich das Universum ausdehnt. Astronomen nutzen sie, um das Alter und die Größe des Universums zu berechnen. Bislang haben Forscher zwei Hauptmethoden verwendet, um die Hubble-Konstante zu messen: Zum einen beobachteten sie Cepheiden, das sind Sterne, deren Helligkeit regelmäßig schwankt. Zum anderen untersuchten sie Typ-Ia-Supernovae, gewaltige Explosionen sterbender Sterne, die immer die gleiche Helligkeit erreichen.

Jetzt haben Wissenschaftler eine neue, unabhängige Methode entwickelt. Sie nutzen dafür eine besondere Supernova, die vom James-Webb-Weltraumteleskop entdeckt wurde und durch den Effekt der Gravitationslinse vervielfacht sichtbar. Dabei wirkt die Schwerkraft eines massereichen Objekts wie eine riesige Lupe im Weltall und verzerrt das Licht dahinterliegender Objekte. Der vergrößerte Bereich rechts zeigt die dreifach 'gelinste' Supernova H0pe Die Entdeckung begann mit einer einfachen Frage: "Was sind diese drei Punkte, die vorher nicht da waren?" In Aufnahmen des Galaxienhaufens PLCK G165.7+67.0 fanden Astronomen drei Lichtpunkte, die sich als eine einzige, durch Gravitationslinsen vervielfachte Supernova entpuppten. Sie erhielt den Namen "Supernova H0pe".

Webb und das Rätsel der kosmischen Ausdehnung

Diese Supernova ist besonders wertvoll für die Forschung, da es sich um eine Typ-Ia-Supernova handelt - also eine sogenannte "Standardkerze" mit bekannter Helligkeit. Durch den Gravitationslinseneffekt erscheint sie dreifach, wobei jedes Bild die Supernova zu einem anderen Zeitpunkt ihrer Explosion zeigt. Dr. Brenda Frye vom Space Telescope Science Institute erklärt laut Phys: "Es ist, als würde man in einem dreiteiligen Spiegel verschiedene Stadien einer Handlung sehen."


Sieben unabhängige Forschergruppen erstellten Modelle des Gravitationslinseneffekts. In einer "Live-Entblindung" - bei der die Ergebnisse gleichzeitig allen Beteiligten präsentiert wurden - offenbarte sich der berechnete Wert der Hubble-Konstante: 75,4 km/s/Mpc. Dieser Wert bedeutet, dass sich das Universum um 75,4 Kilometer pro Sekunde über eine Distanz von einer Million Parsec ausdehnt. Er stimmt mit anderen Messungen im lokalen, also dem uns nahen Universum, überein.

Allerdings: Der Wert steht in leichter Spannung zu Messungen, die für das frühe Universum ermittelt wurden. Diese Diskrepanz ist ein aktuelles Rätsel in der Kosmologie. Astronomen hoffen, durch weitere Beobachtungen mit dem James-Webb-Weltraumteleskop die Genauigkeit ihrer Messungen noch zu verbessern. Dies könnte zu einem tieferen Verständnis der kosmischen Expansion führen und möglicherweise erklären, warum die Werte für das frühe und das heutige Universum voneinander abweichen.


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