Das Universum ist zwölf Milliarden Jahre alt

News: Das Universum ist zwölf Milliarden Jahre alt

Nach acht Jahren Arbeit hat ein internationeles Team von Wissenschaftlern jetzt den bisher genauesten Wert für die Hubble-Konstante bestimmt. Auf dieser Grundlage ermöglichen Modelle zur Entwicklung des Kosmos jetzt bessere und zuverlässigere Aussagen. Ein erstes Ergebnis betrifft das Alter des Universums: Es ging vor zwölf Milliarden Jahren aus dem Urknall hervor. Schon kurze Zeit später haben sich die ersten Sterne gebildet.

Seit siebzig Jahren haben Astronomen sich bemüht, den Wert der Hubble-Konstanten präzise zu messen. Der Name erinnert daran, daß es Edwin Hubble war, der erkannte, daß die Geschwindigkeit, mit der sich Galaxien voneinander entfernen, abhängig von der Distanz zwischen ihnen ist. Zwischen fünfzig und hundert Kilometer pro Sekunde pro Megaparsec (ein Megaparsec entspricht 3,26 Millionen Lichtjahren) lagen die Ergebnisse für den zugehörigen Proportionalitätsfaktor, eben jene Hubble-Konstante.

Mit dieser großen Spannbreite waren die Wissenschaftler natürlich nicht sonderlich zufrieden, schließlich bauten eine Reihe von Modellen zur Entwicklung des Kosmos darauf auf. "Vor [den Messungen mit dem] Hubble[-Teleskop] konnten Astronomen nicht entscheiden, ob das Universum zehn oder zwanzig Milliarden Jahre alt ist", erläuterte Wendy Freedman vom Carnegie Institution in Washington.

Die Zeiten des Ratens sind jedoch vorbei. Am 25. Mai 1999 stellte das Hubble Space Telescope Key Project Team das Ergebnis seiner achtjährigen Arbeit vor. Sie hatten mit dem Weltraumteleskop 18 Galaxien in bis zu 65 Millionen Lichtjahren Entfernung beobachtet. Dabei entdeckten und vermaßen sie 800 Sterne, die zu den sogenannten Cepheid-Variablen gehören. Diese pulsierenden Sterne eignen sich gut als Standard, um intergalaktische Entfernungen zu bestimmen. Mit ihrer Hilfe kalibrierten die Forscher verschiedene Methoden zur Distanzmessung.

Die Expansionsbeschleunigung war nach allen Verfahren siebzig Kilometer pro Sekunde pro Megaparsec. Ein Objekt, das 3,26 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt ist, bewegt sich also wegen der Expansion des Universums mit einer Geschwindigkeit von 252 000 Kilometern pro Stunde von uns weg. Bei der doppelten Distanz sind es schon 504 000 Kilometer pro Stunde usw. Der neue Wert der Hubble-Konstante ist auf zehn Prozent genau. "Wir sind daran gewöhnt, uns wegen eines Faktors von zwei zu streiten. Jetzt erhitzen sich die Gemüter wegen zehn Prozent", sagt Robert Kirshner von der Harvard University. "Ein Faktor zwei ist, als ob Sie nicht wüßten, ob Sie ein oder zwei Beine haben. Zehn Prozent ist dagegen wie der Streit um einen Zeh."

Aus dem Ergebnis der Hubble-Messungen und der geschätzten Dichte des Universums haben die Astronomen errechnet, daß der Kosmos etwa zwölf Milliarden Jahre alt ist – wenig älter als die ältesten Sterne darin. Dieser Wert gilt allerdings nur für den Fall, daß das Universum weniger als eine "kritische Masse" wiegt und sich für immer ausdehnt. Werden die Galaxien durch eine noch unbekannte Abstoßungskraft auseinander getrieben, führt die Hubble-Konstante auf ein noch größeres Alter.

Auch wenn noch viele Fragen offen bleiben, sind die Astronomen froh über den genaueren Wert für die Konstante. "Nun können wir verläßlichere Aussagen machen über den Herkunft, die Entwicklung und Zukunft des Universums", meint Freedman.

Siehe auch

Spektrum Ticker vom 21.12.1998
"Immer und immer größer"
Spektrum Ticker vom 3.11.1998
"Der Knall wird immer schneller"
Spektrum Ticker vom 14.1.1998
"Immer größer und größer"
(nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)

Der Heidelberger Verlag Spektrum der Wissenschaft ist Betreiber dieses Portals. Seine Online- und Print-Magazine, darunter »Spektrum der Wissenschaft«, »Gehirn&Geist« und »Spektrum – Die Woche«, berichten über aktuelle Erkenntnisse aus der Forschung.