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Dunkel Energie: Wie konstant ist die kosmologische Konstante?

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Die kosmologische Konstante wurde einmal von ihrem Entdecker als die „größte Eselei seines Lebens“ bezeichnet, doch schienen Beobachtungen zu zeigen, dass diese tatsächlich existiert.

Der Entdecker war übrigens ein Patentangestellter dritter Klasse beim Berner Patentamt, der durch seine Relativitätstheorie berühmt aber für die Entdeckung des Photoelektrischen Effekts den Nobelpreis bekam, die Rede ist natürlich von Albert Einstein.

Die Astronomen habe es nicht leicht, musste sie im vergangenen Jahrhundert akzeptieren, das zwar die Lichtgeschwindigkeit konstant nicht aber der Raum und die Zeit es sind. Darüber hinaus schien mit immer besseren Beobachtungsmethoden viele Vorstellungen über die Struktur des Universums veraltet, weshalb neue Begriffe wie die Dunkle Energie eingeführt wurden, um den ganzen noch einen Sinn zu geben.

Durch das Millennium wurde natürlich alles besser, heute gibt es zwar immer noch keine allgemeine Definition um was es sich bei der Dunklen Energie überhaupt handelt (ein Vorschlag ist, die Dunkle Energie als Vakuumenergie, die in der Quantenfeldtheorie auftritt, zu verstehen), aber zumindest der Name beinhaltet etwas greifbares, denn unter „Energie“ kann sich ein jeder etwas vorstellen. Diese soll etwa 2/3 der gesamten Masse des Universums ausmachen und ist nicht zu verwechseln mit der Dunklen Materie.

Das Universum ist also ein komplizierter Ort. Und das „Schlimme“ ist, es expandiert nicht nur, sondern seine Expansion beschleunigt sich auch noch. Doch damit nicht genug: Jüngste Messungen deuten darauf hin, dass die rätselhafte Dunkle Energie, die für die Beschleunigung der Expansion verantwortlich ist, selbst zeitlich veränderlich ist und nicht mit der von Albert Einstein postulierten kosmologischen Konstante übereinstimmt.

Beobachtungen von  Supernova Explosionen durch Astronomen aus den 1990er Jahren zeigen nämlich, das diese dunkler waren als erwartet und deshalb weiter entfernt gewesen sein müssen, was sich durch die Rotverschiebung erklärt.  

Nun, jetzt könnte man natürlich argumentieren, dass die beteiligten Astronomen einen Knick in der Optik hatten und das Supernova Explosionen über größere Distanzen zu dunkel für eine Auswertung sind.

Deshalb griffen andere Astronomen auf die so genannten Gamma-Ray Bursts (GRBs) zurück. Dieser Geburtsschrei eines Schwarzes Loches setzt die stärkste bekannte Energie frei und ist 100-mal heller als jede Supernova, weshalb diese auch über größere Distanzen beobachtet werden können.

Bradley Schaefer von der Louisiana State University in Baton Rouge untersuchte 52 GRBs und fand heraus, das sich die Dunkle Energie tatsächlich mit der Zeit verändert hat. So fand er bei 12 der weit entferntesten GRBs (über 13 Milliarden Lichtjahre entfernt), das diese heller waren als erwartet und das damit das Universum früher langsamer expandiert sein muss als heute. 

Aber wie in der Wissenschaft üblich, wenn jemand neue bahnbrechende Erkenntnisse veröffentlicht, werde diese erst einmal angezweifelt und auch wenn heute niemand mehr für seine Überzeugungen auf den Scheiterhaufen kommt, wird er doch verbal „gesteinigt“.

So argumentieren andere Astronomen, dass zwar Supernova Explosionen des Typ Ia mit einer spezifischen Energie explodieren, weshalb diese als „Standardkerzen“ herhalten können, um die Entfernung zu messen, nicht aber die in ihrem Energieausstoß variierenden GRBs. So dass weitere Studien notwendig sind, um die Ergebnisse zu bestätigen oder zu widerlegen.

Übrigens stellt die Superstringtheorie eine Alternative zum „Standardmodell“ dar.

Quelle: New Scientist

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