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DUNKLE ENERGIE
Vakuum beschleunigt kosmische Expansion
von Rainer Kayser
17. Januar 2007

Die Expansion des Universums wird durch eine geheimnisvolle "Dunkle Energie" beschleunigt. In den vergangenen Jahren haben die Physiker sich eine Vielzahl von Theorien ausgedacht, um diese Dunkle Energie zu erklären. Beobachtungen ferner Supernovae - explodierender Sterne - zeigen nun, dass vermutlich die einfachste Erklärung die richtige ist: Es ist das Vakuum selbst, dass die Expansion mit einer Art innerer Spannung antreibt.

Hubble Deep Field

Treibt das Vakuum selbst die Expansion des Universums an? Foto: STScI / NASA

In zwei zur Veröffentlichung im Fachblatt Astrophysical Journal eingeschickten Aufsätzen präsentiert die internationale ESSENCE-Collaboration die Beobachtungen von insgesamt 60 Supernovae innerhalb von vier Jahren, sowie die Auswertung und Interpretation der Daten. Supernovae eines bestimmten Typs eignen sich besonders gut zur Vermessung des Universums: Sie sind eine Art "Standardkerzen", aus deren Helligkeit die Astronomen ihre Entfernung bestimmen können.

Aus der Vermessung vieler Supernovae in unterschiedlichen Entfernungen - und damit unterschiedlichen kosmischen Zeitaltern - können die Forscher dann die Expansionsgeschichte des Universums rekonstruieren. Der Verlauf der kosmischen Expansion wiederum hängt von den Eigenschaften der Dunklen Energie ab. Unterschiedliche theoretische Modelle für die Dunkle Energie liefern also auch unterschiedliche Vorhersagen dafür, wie die Expansion in der Vergangenheit verlaufen ist.

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Am ESSENCE-Projekt sind Astronomen aus aller Welt und die größten Sternwarten Europas und Amerikas beteiligt. Aufgespürt wurden die 60 Supernovae mit einem Teleskop des Cerro-Tololo Interamerican Observatory, für die weiteren Messungen nutzten die Forscher das Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte ESO, das Magellan-, das Keck- und das Gemini-Teleskop.

Die ESSENCE-Beobachtungen zeigen, dass der Verlauf der kosmischen Expansion am besten mit der Vorstellung übereinstimmt, dass die Energie des Vakuums für die Zunahme der Expansion verantwortlich ist. Die Dunkle Energie macht 74 Prozent des Universums aus, 22 Prozent entfällt auf die so genannte Dunkle Materie - eine bislang unbekannte Art von Elementarteilchen. Lediglich vier Prozent des Kosmos bestehen aus der normalen, uns aus dem Alltag vertrauten Materie.

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