Eine Untersuchung von fast 3.000 Typ-Ia-Supernovas liefert Hinweise darauf, dass die Dunkle Energie, die mysteriöse Kraft, die die Expansion des Universums beschleunigt, sich im Laufe der Zeit verändern könnte. Diese Erkenntnisse widersprechen dem bisherigen Standardmodell der Kosmologie, das von einer konstanten Dunklen Energie ausgeht.
Dunkle Energie im Fokus der Forschung
Die Studie basiert auf Daten des Dark Energy Survey (DES) und ergänzt Ergebnisse des Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), die 2024 veröffentlicht wurden. Beide Untersuchungen deuten darauf hin, dass der Einfluss der Dunklen Energie möglicherweise abnimmt. Die aktuelle Forschung kombiniert Beobachtungen aus drei Jahrzehnten und integriert zusätzliche kosmische Messungen, darunter das Nachglühen des Urknalls und die Verteilung von Galaxien im Raum.
Ryan Camilleri von der University of Queensland erklärte: „Wir haben unsere Daten mit anderen kosmischen Messungen kombiniert, einschließlich des Reliktlichts des Urknalls und Karten der Galaxienverteilung. Statt das Standardmodell der Kosmologie zu bestätigen, das von einer festen und unveränderlichen Dunklen Energie ausgeht, haben wir weitere Hinweise darauf, dass sich die Dunkle Energie im Laufe der Zeit verändern könnte.“
Typ-Ia-Supernovas als Schlüssel zur Kosmologie
Typ-Ia-Supernovas entstehen, wenn Weiße Zwerge, die Überreste von sonnenähnlichen Sternen, durch die Akkretion von Materie von einem Begleitstern eine kritische Masse überschreiten und explodieren. Diese Explosionen sind als „Standardkerzen“ bekannt, da ihre Helligkeit sehr gleichmäßig ist, was sie zu wichtigen Werkzeugen für die Messung kosmischer Entfernungen macht.
Camilleri fügte hinzu: „Im Laufe der Jahre haben wir viel darüber gelernt, wie Supernovas sich verhalten, und konnten dieses verbesserte Verständnis auf ältere Daten anwenden. Wir haben umfangreiche Arbeit geleistet, um Beobachtungen verschiedener Teleskope zu verknüpfen und Faktoren wie kosmischen Staub und Galaxienmasse zu berücksichtigen, die das Licht einer Supernova beeinflussen können.“
Die Kombination der DES-Daten mit den DESI-Ergebnissen könnte unser Verständnis der Dunklen Energie grundlegend verändern. Tamara Davis, eine beteiligte Wissenschaftlerin, betonte: „Unsere Supernova-Daten aus dem DES zeigten 2024 erste Hinweise darauf, dass die Dunkle Energie zeitabhängig sein könnte. Diese neue Zusammenstellung sieht ebenfalls eine Abweichung vom Standardmodell, wenn auch in eine leicht andere Richtung.“
Die Forschung könnte auch dazu beitragen, die Verbindung zwischen Gravitation und Quantenphysik zu erklären. Beide Theorien sind in ihren jeweiligen Bereichen äußerst erfolgreich, aber eine vereinheitlichte Theorie der Quantengravitation fehlt bisher. Davis erklärte: „Wenn wir herausfinden können, wie man diese beiden Theorien zusammenbringt, wäre das ein großer Schritt in der theoretischen Physik.“
Die Studie wird durch weitere Beobachtungen ergänzt, darunter Daten des Dark Energy Bedrock All-Sky Supernova Program (DEBASS), das Hunderte weiterer lokaler Supernovas entdeckt. Die Ergebnisse der Forschung sind auf dem Repository arXiv verfügbar.
- Quelle: Space.com