Benötigen Sie weitere Beweise dafür, dass sich die Expansion des Universums beschleunigt? Schauen Sie sich einfach das Hubble-Weltraumteleskop an. Das Team unter der Leitung von Tim Schrabback vom Leidener Observatorium führte eine intensive Untersuchung von über 446.000 Galaxien im Bereich COSMOS (Cosmological Evolution Survey) durch, das Ergebnis der größten jemals mit Hubble durchgeführten Untersuchung. Bei der Durchführung der COSMOS-Vermessung fotografierte Hubble 575 leicht überlappende Ansichten desselben Teils des Universums mit der Advanced Camera for Surveys (ACS) an Bord des umlaufenden Teleskops. Es dauerte fast 1.000 Stunden Beobachtungen.
Zusätzlich zu den Hubble-Daten verwendeten die Forscher Rotverschiebungsdaten von bodengestützten Teleskopen, um 194.000 der untersuchten Galaxien Entfernungen zuzuweisen (bis zu einer Rotverschiebung von 5). "Die schiere Anzahl von Galaxien, die in dieser Art von Analyse enthalten sind, ist beispiellos, aber wichtiger ist die Fülle an Informationen, die wir über die unsichtbaren Strukturen im Universum aus diesem außergewöhnlichen Datensatz erhalten können", sagte Co-Autor Patrick Simon von der Universität Edinburgh.
Insbesondere könnten die Astronomen die großräumige Materieverteilung im Weltraum über große Entfernungen „abwägen“. Zu diesem Zweck nutzten sie die Tatsache, dass diese Informationen in den verzerrten Formen entfernter Galaxien codiert sind, ein Phänomen, das als schwache Gravitationslinse bezeichnet wird. Mit komplexen Algorithmen hat das von Schrabback geleitete Team die Standardmethode verbessert und Messungen der Galaxienform mit einer beispiellosen Präzision erhalten. Die Ergebnisse der Studie werden in einer kommenden Ausgabe von Astronomy and Astrophysics veröffentlicht.
Die Sorgfalt und das Ausmaß dieser Studie ermöglichen eine unabhängige Bestätigung, dass die Expansion des Universums durch eine zusätzliche, mysteriöse Komponente namens Dunkle Energie beschleunigt wird. Es gibt eine Handvoll anderer solcher unabhängiger Bestätigungen. Wissenschaftler müssen wissen, wie sich die Bildung von Materieklumpen in der Geschichte des Universums entwickelt hat, um zu bestimmen, wie die Gravitationskraft, die die Materie zusammenhält, und die dunkle Energie, die sie durch Beschleunigung der Expansion des Universums auseinander zieht, sie beeinflusst haben. „Dunkle Energie beeinflusst unsere Messungen aus zwei Gründen. Erstens, wenn es vorhanden ist, wachsen Galaxienhaufen langsamer und zweitens verändert es die Art und Weise, wie sich das Universum ausdehnt, was zu weiter entfernten und effizienteren Galaxien mit Linsen führt. Unsere Analyse reagiert empfindlich auf beide Effekte “, sagt Co-Autor Benjamin Joachimi von der Universität Bonn. "Unsere Studie liefert auch eine zusätzliche Bestätigung für Einsteins allgemeine Relativitätstheorie, die vorhersagt, wie das Linsensignal von der Rotverschiebung abhängt", fügt Co-Forscher Martin Kilbinger vom Institut d’Astrophysique de Paris und dem Excellence Cluster Universe hinzu.
Die große Anzahl der in dieser Studie enthaltenen Galaxien sowie Informationen zu ihren Rotverschiebungen führen zu einer klareren Karte, wie genau ein Teil des Universums angelegt ist. es hilft uns, seine galaktischen Bewohner zu sehen und wie sie verteilt sind. „Mit genaueren Informationen über die Entfernungen zu den Galaxien können wir die Verteilung der Materie zwischen ihnen und uns genauer messen“, bemerkt der Co-Ermittler Jan Hartlap von der Universität Bonn. „Früher wurden die meisten Studien in 2D durchgeführt, beispielsweise als Röntgenaufnahme der Brust. Unsere Studie ähnelt eher einer 3D-Rekonstruktion des Skeletts aus einem CT-Scan. Darüber hinaus können wir beobachten, wie das Skelett der dunklen Materie von der Jugend des Universums bis zur Gegenwart reift “, kommentiert William High von der Harvard University, ein weiterer Co-Autor.
Die Astronomen haben sich speziell für die COSMOS-Umfrage entschieden, da davon ausgegangen wird, dass es sich um eine repräsentative Stichprobe des Universums handelt. Mit gründlichen Studien wie der von Schrabback können Astronomen eines Tages ihre Technik auf größere Bereiche des Himmels anwenden und sich ein klareres Bild davon machen, was wirklich da draußen ist.
Quelle: EurekAlert
Aufsatz: Schrabback et al., "Hinweise auf die beschleunigte Expansion des Universums durch schwache Linsen-Tomographie mit COSMOS", Astronomy and Astrophysics, März 2010,
