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News: Alles andere als Eselei

Eigentlich war die kosmologische Konstante ein kleiner Kunstgriff, mit der Albert Einstein seine Allgemeine Relativitätstheorie schlüssig machte, und die verhindern sollte, dass das Universum irgendwann infolge der eigenen Schwerkraft kollabiert. Doch als Edwin Hubble diese Expansion nachwies und folgerte, dass diese wegen der Gravitation immer langsamer wird und vielleicht sogar zum Stillstand kommt, verwarf Einstein sein Konzept wieder. Doch ausgerechnet das nach Edwin Hubble benannte Weltraumteleskop lieferte nun den bisher schlüssigsten Beweis, dass Einsteins Idee alles andere war als seine größte Eselei.
Nun hat Albert Einstein womöglich doch Recht gehabt, schließlich postulierte er einst die Existenz einer dunklen Energie, die dazu führen sollte, dass sich das Universum immer schneller ausdehnt. Als Edwin Hubble 1929 seine Theorie des expandierenden Universums publizierte, verwarf Einstein die Idee wieder, hielt seine in diesem Zusammenhang stehende "kosmologische Konstante" später sogar für die "größte Eselei seines Lebens". Diese Konstante umschrieb eine Kraft unbekannten Ursprungs, die gegen die Gravitation gerichtet und somit von expandierender Wirkung war.

Dass es diese dunkle Energie tatsächlich gibt, ist nun sicherer als je zuvor. Wenngleich unsichtbar und auch sonst ziemlich mysteriös, gibt es wenigstens indirekte Hinweise auf ihre Existenz. Einen der wichtigsten lieferten nun Aufnahmen des Hubble Space Telescope. Bereits 1997 entdeckte das Teleskop in zehn Milliarden Lichtjahren Entfernung eine Supernova, von der die Astronomen allerdings erst seit kurzem wissen, dass sie die älteste Supernova überhaupt ist und von den Anfängen des Universums zeugt.

Um die Supernova aufzuspüren, verglichen die Forscher Bilder des Hubble Deep Field, die im Abstand von zwei Jahren entstanden. Mit einer speziellen Software waren sie in der Lage, die Lichtintensität der jüngeren Aufnahme von jener der älteren zu subtrahieren – und da nur Supernovae rasch an Leuchtkraft verlieren, deutete nach dieser Prozedur ein heller Fleck auf die gigantische Explosion eines Sterns.

Im Vergleich zu viel jüngeren Supernovae leuchtete 1997ff bedeutend heller, und das hat einen guten Grund. Bis zu einem Alter von vier bis acht Milliarden Jahren führten die Gravitationskräfte tatsächlich zu einer immer langsamer werdenden Expansion des Weltalls. Die Galaxien und die darin befindlichen leuchtenden Objekte lagen also viel enger zusammen und strahlten somit heller. Erst danach – und hier kommt die dunkle Energie ins Spiel – dehnte sich das All mit zunehmender Geschwindigkeit aus.

Infolge der Expansion entfernen sich alle Objekte voneinander – genauso wie die Rosinen in einem aufgehenden Kuchenteig. Wie schnell dies geht, zeigt sich in der Spektralverschiebung zu größeren Wellenlängen, der so genannten Rotverschiebung. Sie ist das optische Pendant zum akustischen Doppler-Effekt und mit ihrer Hilfe lässt sich die Fluchtgeschwindigkeit ermitteln. Und die Aufnahmen von 1997ff zeigen, dass diese sich vor elf Milliarden Jahren noch verlangsamte. Milliarden von Jahren später kam es dann erneut zu einer beschleunigten Expansion, was sich wiederum aus den Rotverschiebungen junger Supernovae ablesen lässt. Adam Riess vom Space Science Institute in Baltimore fühlt sich dabei an einen Autofahrer erinnert, der vor einer roten Ampel abbremst, um dann bei freier Fahrt wieder zu beschleunigen.

Was es mit der dunklen Energie genau auf sich hat, ist – wie gesagt – weitgehend ein Rätsel. Sie hat keinerlei materielle Eigenschaften und zeigt abstoßende Wirkung. Das ist aber auch schon alles, was man über sie weiß, außer natürlich, dass es sie geben muss. Und die Supernova 1997ff ist ihr bisher gewichtigste Beweis. 65 Prozent des Universums, so haben Astronomen errechnet, bestehen aus dieser ominösen dunklen Energie. Noch in diesem Jahr soll das Weltraumteleskop Hubble eine neue Kamera erhalten. Es wäre sicher im Sinne Edwin Hubbles, wenn das nach ihm benannte Teleskop nun jene kosmologische Konstante bewiese, die Einstein seinetwegen einst als Eselei verwarf.

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