Astrophysiker haben die bisher umfassendste Analyse des sechsjährigen Dark Energy Survey (DES) veröffentlicht, einem riesigen internationalen Projekt, das die beschleunigte Expansion des Universums untersucht. Die Ergebnisse stellen aktuelle kosmologische Modelle nicht auf den Kopf, bieten aber verlockende Hinweise, die darauf hindeuten, dass unser Verständnis der „dunklen Energie“ – der unbekannten Kraft, die diese Expansion antreibt – möglicherweise unvollständig ist.
Das Expansionsproblem
Seit Jahrzehnten wissen Wissenschaftler, dass sich das Universum nicht nur ausdehnt, sondern auch mit zunehmender Geschwindigkeit. Diese Beschleunigung wird der Dunklen Energie zugeschrieben, die etwa 68 % der gesamten Energiedichte des Universums ausmacht. Das als Lambda-CDM bekannte Standardmodell geht davon aus, dass dunkle Energie eine konstante Kraft ist. Die DES-Daten öffnen jedoch die Tür zu alternativen Erklärungen.
So funktioniert die Umfrage
Der Dark Energy Survey hat zwischen 2013 und 2019 einen großen Teil des Himmels gescannt und dabei vier unabhängige Methoden eingesetzt, um die Expansionsgeschichte des Universums zu messen:
- Baryon Acoustic Oscillations (BAO): Analyse alter Wellen in der Verteilung von Materie.
- Supernovae vom Typ Ia: Messung von Helligkeitsänderungen in explodierenden Sternen.
- Galaxienhaufen: Kartierung der Gruppierung von Galaxien.
- Gravitationslinseneffekt: Untersuchung, wie die Schwerkraft das Licht entfernter Galaxien beugt.
Die erstmalige Kombination dieser Methoden liefert ein belastbareres Bild des Verhaltens der Dunklen Energie als je zuvor.
Ergebnisse: Konsistent, aber nicht endgültig
Die neue Analyse bestätigt, dass die Expansion des Universums immer noch mit dem Lambda-CDM-Modell übereinstimmt, bei dem die Dichte der dunklen Energie über die Zeit konstant bleibt. Die Daten unterstützen jedoch auch ein alternatives Modell namens wCDM, bei dem sich die Dichte der dunklen Energie im Laufe der Zeit ändert.
Bemerkenswert ist, dass die Verteilung der Galaxien in der jüngeren kosmischen Geschichte leichte Abweichungen von den Vorhersagen beider Modelle aufweist. Diese Diskrepanz ist statistisch noch nicht signifikant genug, um einen Durchbruch zu beanspruchen (es liegt nicht an einer Fünf-Sigma-Sicherheit), aber sie erhöht die Möglichkeit, dass neue Physik im Spiel ist.
Was das bedeutet
Die DES-Ergebnisse unterstreichen die anhaltende Herausforderung, dunkle Energie zu verstehen. Obwohl es keine einheitliche Theorie gibt, deuten die neuesten Erkenntnisse darauf hin, dass aktuelle Modelle möglicherweise einer Verfeinerung bedürfen. Die Zusammenarbeit plant, zu testen, wie gut andere alternative Theorien zu den Daten passen, und möglicherweise sogar grundlegende Annahmen über die Schwerkraft selbst zu überdenken.
Diese Forschung löst nicht das Rätsel der dunklen Energie, aber sie schränkt die Möglichkeiten ein und bereitet die Bühne für zukünftige Untersuchungen. Das Universum bleibt ein komplexes Puzzle, und die DES-Daten liefern ein weiteres entscheidendes Teil.
