• vom 18.05.2012, 13:30 Uhr

Forschung

Update: 22.05.2012, 11:19 Uhr

Galaxien

Antrieb aus dem Nichts




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Von Christian Pinter

  • Die "Dunkle Energie" ist den Wissenschaftern noch nicht sehr genau bekannt, aber sie könnte eines fernen Tages das Schicksal des Universums besiegeln.

Galaxien (hier NGC 247) scheinen vor uns und voreinander zu fliehen, und das mit einem immer höheren Tempo. Waltet hier die Dunkle Energie? - © Europäische Südsternwarte, Chile (ESO)

Galaxien (hier NGC 247) scheinen vor uns und voreinander zu fliehen, und das mit einem immer höheren Tempo. Waltet hier die Dunkle Energie? © Europäische Südsternwarte, Chile (ESO)

"Lassen Sie die Energien der Straße draußen, wenn Sie diesen Raum betreten!": Vor allem Esoteriker verwenden den Energiebegriff heute inflationär. Esoterische "Energien" entziehen sich gern der objektiven Messbarkeit, immunisieren sich so gegen die sofortige Enttarnung als Hokuspokus. Mittlerweile spekulieren aber selbst Astronomen mit einer Energieform, die etwas okkult anmutet. Diese "Dunkle Energie" soll sogar die größte Himmelsmacht überhaupt darstellen - die Liebe freilich ausgenommen.


Lange Zeit liebäugelten Wissenschafter mit einem statischen, unveränderlichen Universum; auch Albert Einstein. Damit dieser Kosmos nicht wegen der darin versammelten Massen in sich zusammenstürzte, führte Einstein 1917 einen abstoßend wirkenden Term in die Feldgleichungen ein: Seine Kosmologische Konstante wirkte gleichsam wie eine "negative Gravitation" und rettete so die Statik des Universums.

Standardkerzen
Wir verteilen gleichartige Kerzen und lassen unsere Freunde damit in stockdunkler Nacht ausschwärmen. An der scheinbaren Helligkeit der Flammen erkennen wir unschwer, wie weit die einzelnen Kerzenträger schon von uns entfernt sind; das klappt, weil die Kerzen in Wahrheit gleiche Leuchtkraft besitzen. 1924 setzte der US-Astronom Edwin Hubble einen bestimmten Sternentyp, die Cepheiden, auf ähnliche Weise ein - als kosmische Standardkerzen. Damit bestimmte er erstmals die Entfernungen anderer Milchstraßen.

1929 verglich Hubble diese Distanzen mit den Rotverschiebungen in den Galaxienspektren, die ja Geschwindigkeiten anzeigen. Dabei wurde klar: Die Galaxien scheinen vor uns, aber auch voreinander zu fliehen. Sie verhalten sich wie die Rosinen in einem Teig, der dank des Treibmittels Germ "aufgeht". Tatsächlich expandiert der Raum zwischen den kosmischen Rosinen, also den Milchstraßen, unaufhörlich.

Die Lichtwellen der Galaxien werden auf dem Weg zu uns deshalb gedehnt; die dunklen Linien im Spektrum rücken gegen Rot. Der Effekt wächst mit dem Erdabstand: Daher setzt man die Rotverschiebung gern zur Distanzabschätzung ein, obwohl sie streng genommen das Tempo der kosmischen Expansion misst.

Nach Hubbles Fund war Einstein klar, dass sich das Universum ausdehnt. Er brauchte sich fortan keine Sorgen mehr um dessen Gleichgewicht zu machen und verwarf seine Kosmologische Konstante wieder. Ja, er nannte sie sogar die "größte Eselei" seines Lebens.

Seit dem Urknall vor 13,7 Milliarden Jahren wächst das Universum unaufhörlich. Pro Sekunde dehnt es sich heute um etwa 70 Kilometer aus. Doch halt: Eigentlich müssten alle Galaxien, vereinfacht gesagt, die Expansion mit ihrer gegenseitigen Anziehungskraft behindern und verlangsamen - so als spannte man ein Gummiband zwischen den Fingern. Im Extremfall brächte die Gesamtmasse des Kosmos dessen Ausdehnung womöglich gar zum Stillstand; das Universum könnte anschließend wieder schrumpfen und in einem "verkehrten Urknall" enden.

Um die Rate der mutmaßlichen Abbremsung zu bestimmen, wollten Astronomen die Distanzen und Geschwindigkeiten besonders weit entfernter Galaxien messen. Hubbles Cepheiden reichten dazu nicht; sie lassen sich nämlich nur bis in einen Abstand von hundert Millionen Lichtjahren erspähen. Also bediente man sich noch kräftigerer Standardkerzen, suchte nach flüchtigen 1a-Supernovae. Der gängigsten Theorie zufolge zerreißt es dabei jeweils einen erdgroßen Weißen Zwergstern, weil er von seiner Partnersonne mit Gas überfüttert wurde.

Die Katastrophe ereilt den Empfänger, sobald er 1,4 Sonnenmassen "wiegt". Dann nämlich zündet sein Kohlenstoff schlagartig und zerfetzt ihn. Der Weiße Zwerg blitzt im Todeskampf ein paar Wochen lang kolossal auf, rittert mit dem Glanz von vier Milliarden Sonnen. Da der Exitus stets mit derselben Masse eintritt, entwickeln alle 1a-Supernovae die gleiche Leuchtkraft. Entsprechend leicht fällt es, ihre Distanz zu bestimmen.

Großteleskope
Leider erstrahlt eine Supernova nur ein oder zweimal pro Jahrhundert in einer bestimmten Milchstraße. Also musterten zwei Forscherteams eine möglichst hohe Zahl ferner Galaxien, unter anderem mit den Großteleskopen der europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile. 42 Sternexplosionen gingen ihnen zunächst ins Netz. Beim Blick hinaus ins All schauten sie auch immer weiter zurück in die Vergangenheit. Mit ihren neuen Beobachtungen ließ sich das Verhältnis zwischen Distanz und kosmischer Geschwindigkeit also in unterschiedlichen Epochen überprüfen.

Und siehe da: Statt der erwarteten Abbremsung registrierte man eine Beschleunigung der Expan-sion. Der Umschwung trat vor vier bis sechs Milliarden Jahren ein - als die Materie bereits so großräumig verteilt war, dass sie ihre gegenseitige Anziehungskraft nicht mehr stark spürte.

Für diese Entdeckung erhielten drei leitende Mitarbeiter der beiden Supernova-Fahndungsteams im Vorjahr den Physiknobelpreis: Saul Perlmutter, Brian Schmidt und Adam Riess. Ein anderer US-Astronom, Michael Turner, kreierte für jenes Treibmittel, das den Kosmos immer rascher expandieren lässt, den Begriff "Dunkle Energie".

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Schlagwörter

Galaxien, Extra, Astronomie

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Copyright © Wiener Zeitung Online 2018
Dokument erstellt am 2012-05-17 15:50:11
Letzte Änderung am 2012-05-22 11:19:35


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