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News: Was lässt den Kosmos expandieren?

Die Materie im Weltall sollte sich eigentlich anziehen und so gemeinsam jene Expansion abbremsen, der das Universum seit seiner Geburt im Big Bang unterworfen ist. Doch stattdessen driftet sie scheinbar unaufhaltsam auseinander – und das immer schneller. Jetzt finden Forscher einen Weg, der Sache auf den Grund zu gehen.
Weltall in Bewegung
Seit etwa zehn Jahren ist die beschleunigte Expansion des Weltalls bekannt und seither suchen Wissenschaftler nach eine plausiblen Erklärung. Das allgemein akzeptierte Standardmodell der Kosmologie vermutet Dunkle Energie als treibende Kraft. Einige Physiker arbeiten hingegen an alternativen Lösungen – beispielsweise einer abgewandelten Gravitationstheorie.

Luigi Guzzo vom Osservatorio Astronomico di Brera im italienischen Merate und sein Team stellen nun eine neue Methode vor, um die verschiedenen Thesen zu überprüfen. Diese nutzt die scheinbare Bewegung von Galaxien aus, die aus zwei Effekten resultiert: zum einen aus der globalen Expansion des Universums, die die Galaxien wie Rosinen in einem Kuchen auseinander treibt, und zum anderen aus der gegenseitigen Anziehungskraft der Materie, die dem lokal entgegenwirkt.

Messen lässt sich die Dynamik der Galaxien durch die genaue Analyse ihres elektromagnetischen Spektrums, denn während das Licht durch den expandierenden Kosmos reist, wird es förmlich in den Länge gezogen. Astronomen bezeichnen das als kosmologische Rotverschiebung. Das Ausmaß dieser Dehnung ist nahezu proportional zur überwundenen Distanz. Die Eigenbewegung der Galaxien im Schwerefeld ihrer Nachbarn sorgt aber für eine Verzerrung in der eigentlichen Rotverschiebung, indem sie diese je nach Bewegungsrichtung verstärkt oder schwächt.

Diese kleinen Abweichungen können, gemessen in verschiedenen Epochen des Universums, wertvolle Informationen über die Dunkle Energie liefern, meinen Guzzo und seine Kollegen. Also schauten sie sich gleich die Verteilung und Bewegung von mehreren tausend Galaxien an. Mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile beobachten sie am Himmel einen Bereich, der etwa der zwanzigfachen Fläche des Vollmonds entspricht, und suchten darin nach Sternsystemen, die rund sieben Milliarden Lichtjahre von uns entfernt liegen. Ihre Daten verglichen sie mit denen früherer Durchmusterungen, die jene Effekte bereits im lokalen und damit im heutigen Universum untersucht hatten.

Die Ergebnisse sind mit großen Messfehlern behaftet und so können die Forscher lediglich eine breite Übereinstimmung mit den momentan favorisierten kosmologischen Modellen zeigen, in denen Dunkle Energie die beschleunigte Expansion verantwortet. Dennoch geben sie zu, dass auf Grund der großen Unsicherheiten andere Szenarien nicht gänzlich auszuschließen sind. Ein wenig deprimierend vielleicht, doch Guzzo und Co sehen es positiv: Immerhin scheint die Methode zu funktionieren.

Kommende Durchmusterungen, die das Hundertfache des jetzt untersuchten Gebiets abdecken, werden ihrer Meinung nach in der Lage sein, zwischen einzelnen Modellen zu unterscheiden.

mp

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