Das Universum bewegt sich zu schnell und niemand weiß warum.
In den frühen Jahren des Universums, direkt nach dem Urknall, wurde alles von allem anderen weggesprengt. Wir können immer noch das Licht dieser Explosion sehen, indem wir sehr weit entfernte Teile des Universums beobachten, in denen das Licht Milliarden von Jahren braucht, um unsere Teleskope zu erreichen. Und wir können messen, wie schnell sich die Dinge an diesen weit entfernten Orten bewegten. Basierend auf dieser Geschwindigkeit können wir berechnen, wie schnell sich das Universum heute ausdehnen sollte.
Aber wenn Astronomen versucht haben, direkt zu messen, wie schnell sich das Universum heute ausdehnt - eine schwierigere Aufgabe, weil jetzt alles weiter voneinander entfernt ist -, scheinen sich die Dinge schneller zu bewegen, als diese Berechnungen vorhersagen würden. Und ein neues Papier, das auf sehr detaillierten Beobachtungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop basiert, scheint diesen Befund zu bestätigen: Alles bewegt sich um 9 Prozent zu schnell.
Und trotzdem weiß niemand warum.
Frühere Beobachtungen dieser erhöhten Geschwindigkeit hatten immer noch eine 1: 3.000-Chance, dass Astronomen falsch lagen, was für ein astrophysikalisches Ergebnis als ziemlich hoch angesehen wird. Dieses neue Papier verbessert das Vertrauen der Astronomen mit einer Wahrscheinlichkeit von nur 1 zu 100.000, auf einem Beobachtungsfehler zu beruhen. Es soll am 25. April in der Ausgabe von The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht werden und ist auf dem Preprint-Server arXiv verfügbar.
"Dieses Missverhältnis hat zugenommen und hat jetzt einen Punkt erreicht, der wirklich nicht als Zufall abgetan werden kann. Dies ist nicht das, was wir erwartet haben", sagte der Hauptautor Adam Riess, Nobelpreisträger und Astrophysiker der Johns Hopkins University, in einer Erklärung.
Die Forscher stützten sich auf dasselbe Werkzeug, mit dem der Astronom Edwin Hubble zeigte, dass sich das Universum bereits 1929 ausdehnte: eine Klasse pulsierender Sterne namens Cepheiden.
Cepheiden, die Astronomin Henrietta S. Leavitt hatte in einem Artikel aus dem Jahr 1908 in der Zeitschrift Annals des Harvard College Observatory gezeigt, dass Puls direkt proportional zu ihrer Helligkeit pulsiert. Das bedeutet, dass Astronomen genau herausfinden können, wie hell eine Cepheid sein sollte, basierend darauf, wie schnell sie pulsiert. Wenn sie dann sehen, wie dunkel es von der Erde aus aussieht, können sie erkennen, wie viel Licht auf dem Weg verloren geht und wie weit es entfernt ist.
Um die Expansionsrate des Universums zu messen, überprüfen Astronomen die Entfernung zu Cepheiden in nahe und weit entfernten Galaxien. Aber das ist normalerweise eine langsame Aufgabe, da der Hubble jeweils nur eine entfernte Cepheid genau messen kann. Die Forscher entwickelten eine Methode, mit der das Weltraumteleskop beim Abbilden der Sterne "driften" kann, wobei mehrere gleichzeitig abgebildet werden und die Genauigkeit ihrer Gesamtentfernungsmessung drastisch erhöht wird.
Was sie fanden, widerspricht direkt den Vorhersagen, die auf Beobachtungen des Planck-Satelliten der Europäischen Weltraumorganisation beruhen, der die Geschwindigkeit des Universums 380.000 Jahre nach dem Urknall gemessen hat.
Was bedeutet es also, dass sich das Universum mit ziemlicher Sicherheit zu schnell bewegt?
"Dies sind nicht nur zwei nicht übereinstimmende Experimente", sagte Riess. "Wir messen etwas grundlegend anderes. Eines ist ein Maß dafür, wie schnell sich das Universum heute ausdehnt, wie wir es sehen. Das andere ist eine Vorhersage, die auf der Physik des frühen Universums und auf Messungen basiert, wie schnell es sich ausdehnen sollte Wenn diese Werte nicht übereinstimmen, besteht eine sehr hohe Wahrscheinlichkeit, dass wir etwas im kosmologischen Modell vermissen, das die beiden Epochen verbindet. "
Riess weiß nicht, was fehlt, aber er plant, seine Messungen vorerst weiter zu verfeinern.
Öursprünglich veröffentlicht am Live Science.
