Die dunkle Energie im Universum könnte schwächer werden! Verstehen Sie die neuen Ergebnisse
Die DESI-Kollaboration hat neue Ergebnisse veröffentlicht, die darauf hinweisen, dass sich die dunkle Energie im Laufe der Geschichte des Universums verändern kann.
Die beschleunigte Expansion des Universums wird durch etwas verursacht, das als dunkle Energie bezeichnet wird. Trotz ihres Namens ist der Ursprung und die Natur der dunklen Energie immer noch eines der großen Rätsel der Kosmologie. Sie wirkt der Schwerkraft entgegen und bewirkt, dass sich das Universum ausdehnt und sich die Objekte immer weiter voneinander entfernen. Etwa 70 % der Zusammensetzung des Universums werden als dunkle Energie angesehen.
Eines der Hauptprobleme im Zusammenhang mit der dunklen Energie ist die Hubble-Spannung. Die Hubble-Spannung ist ein Problem, das auftritt, wenn verschiedene Messungen der Expansionsrate des Universums unterschiedliche Werte ergeben. So zeigen beispielsweise Messungen mit Daten des Hubble-Weltraumteleskops einen größeren Wert für die Hubble-Konstante an als Messungen, die auf Daten des Planck-Satelliten basieren.
Eines der Ziele des Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) ist es, die dunkle Energie und die Hubble-Konstante zu verstehen. Im Jahr 2025 werfen neue Arbeiten der DESI-Kollaboration ein neues Licht auf die Hubble-Konstante. Die neuen Ergebnisse deuten darauf hin, dass die dunkle Energie möglicherweise keine Konstante ist, sondern sich vielmehr in Abhängigkeit von der Zeit verändert. Außerdem deuten die neuen Analysen darauf hin, dass ihr Einfluss auf das Universum schwächer werden könnte.
Dunkle Energie
Die Idee der dunklen Energie kam auf, als frühe Daten des Hubble-Weltraumteleskops darauf hindeuteten, dass sich das Universum schnell ausdehnt. Mit der Zeit bestätigten neue Daten die beschleunigte Ausdehnung des Universums, und die dunkle Energie wurde zur Erklärung notwendig. Sie tauchte als neuer Parameter in Einsteins Gleichungen auf, die die Raumzeit beschreiben. Diese Konstante wurde als kosmologische Konstante bekannt.
Die kosmologische Konstante wurde von Albert Einstein vorgeschlagen, aber er verwarf sie bald, als Edwin Hubble die Expansion des Universums beobachtete, die er für linear hielt. Erst in den 1990er Jahren, als die Daten des Hubble-Teleskops zeigten, dass sich die Expansion beschleunigt, wurde die kosmologische Konstante wieder in die Gleichungen integriert. Die Existenz der dunklen Energie wird durch verschiedene Beweise aus unterschiedlichen Techniken und Teleskopen gestützt.
DESI
Die DESI-Kollaboration (Dark Energy Spectroscopic Instrument) ist ein internationales Projekt zur Kartierung der Verteilung von Galaxien und zur Untersuchung der Expansion des Universums. DESI sammelt Daten über das Licht, das von Millionen von Galaxien und Quasaren ausgesendet wird, um deren Entfernung und Geschwindigkeit zu messen, mit der sie sich fortbewegen. Diese Daten werden verwendet, um zu verstehen, wie die dunkle Energie auf verschiedenen Skalen wirkt und wie sich das Universum ausdehnt.
Eines der Ziele von DESI ist es, die größte 3D-Karte des Universums zu erstellen. DESI hat inzwischen Spektren von mehr als 40 Millionen Objekten aufgenommen. Ein weiterer wichtiger Schwerpunkt von DESI ist die Verfeinerung der Hubble-Konstante und das Testen verschiedener Modelle für die Schwerkraft. In den letzten Jahren war die Kollaboration führend bei der Untersuchung der dunklen Energie und hat mehrere Antworten gefunden.
Hubble-Spannung
Eines der Probleme im Zusammenhang mit der dunklen Energie ist die sogenannte Hubble-Spannung. Diese Spannung entsteht aufgrund von Diskrepanzen zwischen den Messungen der Expansionsrate des Universums, die mit unterschiedlichen Methoden vorgenommen wurden. Beobachtungen des kosmischen Mikrowellenhintergrunds durch den Planck-Satelliten ergeben einen Wert von etwa 67 km/s/Mpc. Direkte Messungen auf der Grundlage von Supernovae und Cepheidensternen ergeben einen Wert von etwa 73 km/s/Mpc.
Obwohl die Werte nahe genug beieinander zu liegen scheinen, ist der Unterschied statistisch signifikant und deutet darauf hin, dass es etwas gibt, was wir noch nicht über die dunkle Energie verstehen. Diese Diskrepanz hat Wissenschaftler dazu veranlasst, alternative Erklärungen in Betracht zu ziehen, wie z. B. eine neue Physik, zeitliche Schwankungen der dunklen Energie oder systematische Fehler in den Messungen.
Neue Ergebnisse
Die Erklärung der Hubble-Spannung ist eines der vielen Ziele der Forscher im Rahmen der DESI-Kollaboration. In einer neuen Arbeit, die von der Kollaboration veröffentlicht wurde, wurden drei Jahre lang Daten von 15 Millionen Galaxien und Quasaren analysiert. Bisher ging man davon aus, dass die dunkle Energie im Laufe der Zeit konstant ist, aber diese neuen Daten zeigen, dass sie variieren kann. Die neuen Daten deuten darauf hin, dass die dunkle Energie viel intensiver war, als das Universum noch jung war.
Die Daten zeigen auch, dass es Anzeichen dafür gibt, dass die dunkle Energie im Laufe der Zeit schwächer geworden ist und weiter schwächer werden wird. Die DESI-Ergebnisse müssen noch in vielen Punkten bestätigt werden, aber wenn sie sich bestätigen, wären sie eines der wichtigsten Ergebnisse der Kosmologie seit Jahrzehnten. Die Kollaboration wird weiterhin Daten sammeln, um diese Ergebnisse zu verfeinern und weitere Belege zu finden.