Wien. (est) Das Universum scheint sich schneller auszudehnen als angenommen. Das berichten US-Astronomen anhand neuer Messungen des Hubble-Weltraumteleskops. Doch die Gründe geben ihnen Rätsel auf.

Seit dem Urknall vor 13,8 Milliarden Jahren treibt es die Galaxien im All auseinander. Erste Hinweise lieferten in den 1960er Jahren Messungen der kosmischen Hintergrundstrahlung. Bei diesen Wellen handelt es sich um den Rest einer Strahlung, die 380.000 Jahre nach dem Urknall frei wurde. Sie bilden heute einen Mikrowellenteppich im gesamten Universum, der wie ein Bote der kosmischen Anfänge fungiert.

Auf der Basis dieser Reststrahlung ermittelte der Planck-Satellit der ESA im Jahr 2013 die Hubble-Konstante. Sie ist das Maß der Geschwindigkeit, mit der sich das Universum ausdehnt. Für die Hubble-Konstante wurde ein Wert von 67,15 Kilometer pro Sekunde pro Megaparsec (km/s/Mpc) berechnet. Ein Megaparsec ist eine Längeneinheit von 3,3 Millionen Lichtjahren. Den Plank-Beobachtungen zufolge müsste sich eine 3,3 Millionen Lichtjahre entfernte Galaxie mit 67 Kilometern pro Sekunde von der Erde davon machen. Eine zehn Mal so weit entfernte Galaxie wäre zehn Mal so schnell unterwegs.

Messungen in unserer kosmischen Nähe zeigten jedoch einen Widerspruch. Mit 74 km/s/Mpc erwies sich die Hubble-Konstante in der Nähe als höher. Wieder andere Messungen, bei denen Entfernungen anhand der Helligkeit von Supernovae oder veränderlichen Sternen bestimmt worden waren, waren auf 72 bis 74 km/s/Mpc gekommen.

Adam Riess vom Space Telescope Science Institute in Baltimore und sein Team haben mit dem Hubble-Teleskop etwa 70 Cepheiden unter die Lupe genommen. Es handelt sich um veränderliche Sterne in der Großen Magellanschen Wolke, die Nachbargalaxie der Milchstraße. Ihr Flackern und ihre Helligkeit verrieten ihre Entfernung und daraus schlossen die Forscher auf die kosmische Expansionsrate. Nach Riess’ Berechnungen liegt sie bei 74,03 km/s/Mpc und damit etwas höher als alle bisherige Werte. Eine statistische Abweichung schließen die Forscher aus. Gerade deswegen sind die Kosmologen von den Ergebnissen so erstaunt.

"Zur Diskussion steht, warum man für einen fundamentalen Parameter unterschiedliche Werte bekommt, bloß weil man anders misst", erklärt Jochen Schieck, Direktor des Instituts für Hochenergiephysik in Wien, der nicht an der Studie beteiligt war. "Wenn nämlich alles richtig wäre, müsste das Ergebnis immer gleich sein. Also stimmt offenbar etwas nicht. Es stellt sich die Frage, ob das Modell, mit dem wir die Ausdehnung des Universums beschreiben, nicht das richtige ist."

"Die Diskrepanz in der Hubble-Konstante könnte die spannendste Entwicklung in der Kosmologie seit Jahrzehnten sein", betont Studienautor Riess in einer Aussendung seiner Universität. "Die Abweichung wird immer größer und hat jetzt einen Punkt erreicht, an dem es unmöglich ist, sie als Messfehler abzutun. Eine solche Diskrepanz kann nicht bloßer Zufall sein."

Eine hypothetische Erklärung für die Beschleunigung der Expansion ist die Dunkle Energie im Kosmos. Der Theorie zufolge wird sie immer dichter. Indem sie der Schwerkraft entgegenwirkt, treibt sie die Himmelsobjekte immer kräftiger auseinander.