News: Beschleunigte Expansion des Kosmos bestätigt
Im Verlauf einer sechsjährigen Suche gelang es im Rahmen des Projekts ESSENCE zweihundert Supernovae vom Typ Ia zu finden. Diese eignen sich als kosmische Standardkerzen. Die Auswertung der Daten bestätigt die beschleunigte kosmische Expansion.
© Volker Witt (Ausschnitt)
Supernovae vom Typ Ia lassen sich als Standardkerzen verwenden, denn ihre maximale Helligkeit bei der Explosion bleibt in einem engen Rahmen. Da die Explosionen sehr hell sind, erspähen die Astronomen solche Supenovae bis in Distanzen von mehreren Milliarden Lichtjahren. Mit ihrer Hilfe ist es deshalb möglich, das Universum auszuloten.
Der US-amerikanische Astronom Edwin Hubble fand in der ersten Hälfte des vergangenen Jahrhunderts heraus, dass sich alle Galaxien, deren Radialgeschwindigkeit er vermessen konnte, voneinander entfernen – ihre Spektren zeigten Rotverschiebungen. Dabei fiel Hubble auf, dass doppelt so weit entfernte Systeme auch die doppelte Fluchtgeschwindigkeit besaßen, dreimal so weit entfernte Galaxien waren dreimal so schnell usw. Dieser Zusammenhang zwischen Entfernung und Fluchtgeschwindigkeit einer Galaxie wird "Hubble-Gesetz" genannt.
Da das Universum von Materie erfüllt ist, erwartete man zunächst, dass die beobachtete Expansion abgebremst verlaufen sollte, in einem hypothetisch leeren dagegen ungebremst. Und so würde man vermuten, dass bei einer gebremsten Expansion weit entfernte Supernovae etwas heller sein sollten als das Hubble-Gesetz voraussagt.
Mehrere Forschergruppen setzten sich das Ziel, mit Hilfe von Supernovae vom Typ Ia die Voraussage zu prüfen. Im Jahr 1990 begann man damit, möglichst umfangreiche Stichproben zu erstellen. Eine Gruppe von Astronomen vom Lick Observatorium baute sogar ein automatisches Teleskop zur Überwachung von Galaxien, in der Hoffnung, möglichst viele Supernovae zu entdecken. In der Tat fanden die Forscher durch diese systematische Suche nun jährlich viele Dutzende Supernovae, statt zuvor nur ein paar Handvoll. Darunter waren auch zahlreiche Objekte vom Typ Ia, die sich als Standardkerzen eignen.
Die Beobachtungen ergaben nun keine abgebremste Expansion des Universums, sondern genau das Gegenteil. Offenbar expandiert das Universum weder gebremst, noch konstant, sondern sogar beschleunigt. In der Forschung wird die beschleunigte Expansion des Kosmos mit einer speziellen Form der Energie in Verbindung gebracht: der Dunklen Energie. Schon Albert Einstein hatte in seiner Allgemeinen Relativitätstheorie eine Gleichung aufgestellt, in der die Gravitationskraft als geometrische Krümmung der Raumzeit beschrieben wird. Darin taucht eine Konstante auf, die Kosmologische Konstante genannt wird. Sie wird heute mit der Dunklen Energie in Verbindung gebracht.
Eine umfassende Studie an Supernovae vom Typ Ia wurde gerade abgeschlossen: ESSENCE ist ein Projekt, bei dem sechs Jahre lang mit dem 4-Meter-Teleskop des Interamerikanischen Observatoriums auf den Cerro Tololo in Chile nach Supernovae gefahndet wurde. Die Astronomen verwendeten auch Daten, die sie mit den beiden Weltraumobservatorien Hubble und Spitzer sowie weiteren bodengebundenen Großteleskopen gewinnen konnten. Im Rahmen der Studie wurden 200 Supernovae vom Typ Ia im Rotverschiebungsbereich von z = 0,2 bis 0,8 entdeckt.
Das Ergebnis der Studie bestätigt und verfeinert die bisherigen Erkenntnisse der älteren Untersuchungen. Demnach stützen die Daten das Modell eines flachen Universums, dessen Dunkle Energie gleich der Einsteinschen Kosmologischen Konstante ist. In Zahlen: die kosmologische Konstante der Materie ist 0,27, die kosmologische Konstante der Dunklen Energie ist 0,73. Die Unsicherheit, die aus den Messungen abgeleitet wurden, liegt unterhalb von zehn Prozent.
AMQ
Der US-amerikanische Astronom Edwin Hubble fand in der ersten Hälfte des vergangenen Jahrhunderts heraus, dass sich alle Galaxien, deren Radialgeschwindigkeit er vermessen konnte, voneinander entfernen – ihre Spektren zeigten Rotverschiebungen. Dabei fiel Hubble auf, dass doppelt so weit entfernte Systeme auch die doppelte Fluchtgeschwindigkeit besaßen, dreimal so weit entfernte Galaxien waren dreimal so schnell usw. Dieser Zusammenhang zwischen Entfernung und Fluchtgeschwindigkeit einer Galaxie wird "Hubble-Gesetz" genannt.
Da das Universum von Materie erfüllt ist, erwartete man zunächst, dass die beobachtete Expansion abgebremst verlaufen sollte, in einem hypothetisch leeren dagegen ungebremst. Und so würde man vermuten, dass bei einer gebremsten Expansion weit entfernte Supernovae etwas heller sein sollten als das Hubble-Gesetz voraussagt.
Mehrere Forschergruppen setzten sich das Ziel, mit Hilfe von Supernovae vom Typ Ia die Voraussage zu prüfen. Im Jahr 1990 begann man damit, möglichst umfangreiche Stichproben zu erstellen. Eine Gruppe von Astronomen vom Lick Observatorium baute sogar ein automatisches Teleskop zur Überwachung von Galaxien, in der Hoffnung, möglichst viele Supernovae zu entdecken. In der Tat fanden die Forscher durch diese systematische Suche nun jährlich viele Dutzende Supernovae, statt zuvor nur ein paar Handvoll. Darunter waren auch zahlreiche Objekte vom Typ Ia, die sich als Standardkerzen eignen.
Die Beobachtungen ergaben nun keine abgebremste Expansion des Universums, sondern genau das Gegenteil. Offenbar expandiert das Universum weder gebremst, noch konstant, sondern sogar beschleunigt. In der Forschung wird die beschleunigte Expansion des Kosmos mit einer speziellen Form der Energie in Verbindung gebracht: der Dunklen Energie. Schon Albert Einstein hatte in seiner Allgemeinen Relativitätstheorie eine Gleichung aufgestellt, in der die Gravitationskraft als geometrische Krümmung der Raumzeit beschrieben wird. Darin taucht eine Konstante auf, die Kosmologische Konstante genannt wird. Sie wird heute mit der Dunklen Energie in Verbindung gebracht.
Eine umfassende Studie an Supernovae vom Typ Ia wurde gerade abgeschlossen: ESSENCE ist ein Projekt, bei dem sechs Jahre lang mit dem 4-Meter-Teleskop des Interamerikanischen Observatoriums auf den Cerro Tololo in Chile nach Supernovae gefahndet wurde. Die Astronomen verwendeten auch Daten, die sie mit den beiden Weltraumobservatorien Hubble und Spitzer sowie weiteren bodengebundenen Großteleskopen gewinnen konnten. Im Rahmen der Studie wurden 200 Supernovae vom Typ Ia im Rotverschiebungsbereich von z = 0,2 bis 0,8 entdeckt.
Das Ergebnis der Studie bestätigt und verfeinert die bisherigen Erkenntnisse der älteren Untersuchungen. Demnach stützen die Daten das Modell eines flachen Universums, dessen Dunkle Energie gleich der Einsteinschen Kosmologischen Konstante ist. In Zahlen: die kosmologische Konstante der Materie ist 0,27, die kosmologische Konstante der Dunklen Energie ist 0,73. Die Unsicherheit, die aus den Messungen abgeleitet wurden, liegt unterhalb von zehn Prozent.
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