Aus einer JPL-Pressemitteilung:
Eine fünfjährige Untersuchung von 200.000 Galaxien, die sich über sieben Milliarden Jahre in der kosmischen Zeit erstreckt, hat zu einer der besten unabhängigen Bestätigungen geführt, dass dunkle Energie unser Universum mit zunehmender Geschwindigkeit auseinander treibt. Die Umfrage verwendete Daten aus dem weltraumgestützten Galaxy Evolution Explorer der NASA und dem anglo-australischen Teleskop auf dem Siding Spring Mountain in Australien.
Die Ergebnisse bieten neue Unterstützung für die bevorzugte Theorie, wie dunkle Energie funktioniert - als konstante Kraft, die das Universum gleichmäßig beeinflusst und seine außer Kontrolle geratene Expansion vorantreibt. Sie widersprechen einer alternativen Theorie, in der die Schwerkraft und nicht die dunkle Energie die Kraft ist, die den Raum auseinander drückt. Nach dieser alternativen Theorie, mit der die neuen Umfrageergebnisse nicht übereinstimmen, ist Albert Einsteins Konzept der Schwerkraft falsch, und die Schwerkraft wird abstoßend statt attraktiv, wenn sie in großen Entfernungen agiert.
"Die Wirkung von dunkler Energie ist, als ob Sie einen Ball in die Luft werfen würden, und er raste immer schneller in den Himmel", sagte Chris Blake von der Swinburne University of Technology in Melbourne, Australien. Blake ist Hauptautor von zwei Artikeln, die die Ergebnisse beschreiben, die in den letzten Ausgaben der Monthly Notices der Royal Astronomical Society veröffentlicht wurden. „Die Ergebnisse zeigen, dass dunkle Energie eine kosmologische Konstante ist, wie Einstein vorgeschlagen hat. Wenn die Schwerkraft der Schuldige wäre, würden wir diese ständigen Auswirkungen der dunklen Energie im Laufe der Zeit nicht sehen. "
Es wird angenommen, dass dunkle Energie unser Universum dominiert und etwa 74 Prozent davon ausmacht. Dunkle Materie, eine etwas weniger mysteriöse Substanz, macht 22 Prozent aus. Sogenannte normale Materie, alles mit Atomen oder das Zeug, aus dem Lebewesen, Planeten und Sterne bestehen, macht nur ungefähr vier Prozent des Kosmos aus.
Die Idee der dunklen Energie wurde im letzten Jahrzehnt vorgeschlagen, basierend auf Studien entfernter explodierender Sterne, die Supernovae genannt werden. Supernovae senden konstantes, messbares Licht aus, was sie zu sogenannten „Standardkerzen“ macht, mit denen ihre Entfernung von der Erde berechnet werden kann. Beobachtungen ergaben, dass dunkle Energie die Objekte mit zunehmender Geschwindigkeit herausschleuderte.
Dunkle Energie befindet sich in einem Tauziehen mit der Schwerkraft. Im frühen Universum übernahm die Schwerkraft die Führung und dominierte die dunkle Energie. Etwa 8 Milliarden Jahre nach dem Urknall, als sich der Raum ausdehnte und die Materie verdünnte, schwächten sich die Anziehungskräfte ab und die dunkle Energie gewann die Oberhand. In Milliarden von Jahren wird dunkle Energie noch dominanter sein. Astronomen sagen voraus, dass unser Universum ein kosmisches Ödland sein wird, in dem Galaxien so weit auseinander liegen, dass intelligente Wesen, die in ihnen leben, andere Galaxien nicht sehen können.
Die neue Umfrage bietet zwei separate Methoden zur unabhängigen Überprüfung der Supernovae-Ergebnisse. Dies ist das erste Mal, dass Astronomen diese Überprüfungen über die gesamte kosmische Zeitspanne durchführen, die von dunkler Energie dominiert wird. Das Team begann mit der Zusammenstellung der größten dreidimensionalen Karte von Galaxien im fernen Universum, die vom Galaxy Evolution Explorer entdeckt wurde. Das UV-Sensor-Teleskop hat etwa drei Viertel des Himmels gescannt und Hunderte Millionen Galaxien beobachtet.
"Der Galaxy Evolution Explorer hat dazu beigetragen, helle, junge Galaxien zu identifizieren, die für diese Art von Studie ideal sind", sagte Christopher Martin, Hauptforscher für die Mission am California Institute of Technology in Pasadena. "Es bildete das Gerüst für diese riesige 3D-Karte."
Die Astronomen erhielten mit dem anglo-australischen Teleskop detaillierte Informationen über das Licht für jede Galaxie und untersuchten das Abstandsmuster zwischen ihnen. Schallwellen aus dem sehr frühen Universum hinterließen Spuren in den Mustern von Galaxien, wodurch Galaxienpaare um ungefähr 500 Millionen Lichtjahre voneinander getrennt wurden.
Dieses „Standardlineal“ wurde verwendet, um die Entfernung zwischen den Galaxienpaaren und der Erde zu bestimmen. Je näher ein Galaxienpaar an uns liegt, desto weiter voneinander entfernt erscheinen die Galaxien am Himmel. Wie bei den Supernovae-Studien wurden diese Entfernungsdaten mit Informationen über die Geschwindigkeit kombiniert, mit der sich die Paare von uns entfernen, was wiederum zeigt, dass sich das Raumgefüge immer schneller auseinander spannt.
Das Team verwendete auch die Galaxienkarte, um zu untersuchen, wie Galaxienhaufen im Laufe der Zeit wie Städte wachsen und schließlich viele tausend Galaxien enthalten. Die Cluster ziehen durch die Schwerkraft neue Galaxien an, aber dunkle Energie zieht die Cluster auseinander. Dies verlangsamt den Prozess und ermöglicht es Wissenschaftlern, die Abstoßungskraft der Dunklen Energie zu messen.
„Beobachtungen von Astronomen in den letzten 15 Jahren haben eine der verblüffendsten Entdeckungen in der Physik hervorgebracht. Die durch den Urknall ausgelöste Expansion des Universums beschleunigt sich “, sagte Jon Morse, Abteilungsleiter für Astrophysik am NASA-Hauptsitz in Washington. "Mit völlig unabhängigen Methoden haben Daten aus dem Galaxy Evolution Explorer dazu beigetragen, unser Vertrauen in die Existenz dunkler Energie zu stärken."
Weitere Informationen finden Sie im Australian Astronomical Observatory
