Dunkle Energie erweist sich als noch seltsamer, als wir dachten

Das Universum ist ein seltsamer Ort: Nur 5 % der Masse von allem, was existiert, besteht aus regulärer Materie. Der Rest besteht zu 25 % aus dunkler Materie und zu 70 % aus dunkler Energie. Dunkle Materie ist bereits ein mysteriöses Phänomen und besteht vermutlich aus Teilchen, die nicht mit Licht interagieren, aber dunkle Energie ist vielleicht noch rätselhafter. Wissenschaftler wissen, dass es existieren muss, aber es wird immer seltsamer.

Dunkle Energie muss existieren, weil wir sehen können, wie sie die Expansion des Universums beeinflusst. Wir wissen, dass sich das Universum ausdehnt und dass sich diese Expansion mit der Zeit beschleunigt, basierend auf Messungen entfernter Objekte mit einer festen und bekannten Helligkeit. Dunkle Energie ist die theoretische Kraft, die diese Expansion beschleunigt.

Allerdings gibt es in dieser Theorie einige Unklarheiten, die geklärt werden müssen. Eine seltsame Erkenntnis ist, dass sich die Kraft, die dunkle Energie im Laufe der Zeit auf das Universum ausgeübt hat, offenbar verändert hat, da sie im frühen Universum scheinbar größere Auswirkungen hatte als heute – aber viele Leute gingen davon aus, dass dies eine Art Fehler in den Messungen war, da Theorien über dunkle Energie im Allgemeinen darauf hinwiesen, dass sie über die Zeit hinweg konstant sein sollte.

Nun deuten jedoch neue Erkenntnisse aus einem dreijährigen Projekt namens Dark Energy Survey darauf hin, dass sich die dunkle Energie tatsächlich im Laufe der Zeit verändert; Eine Entdeckung, die die aktuellen physikalischen Modelle des Universums auf den Kopf stellen könnte.

Das Projekt nutzte Daten eines speziellen Instruments namens Dark Energy Camera , das am 4-Meter-Teleskop Víctor M. Blanco in Chile montiert ist, und des Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), das am 4-Meter-Teleskop Nicholas U. Mayall in Arizona montiert ist. Eine Koalition aus Hunderten von Forschern aus der ganzen Welt arbeitete an den Daten und erstellte unter anderem eine 3D-Karte des Universums, die die durch die Schwerkraft geschaffenen Strukturen zeigt – siehe oben.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass dunkle Energie dynamisch ist und sich im Laufe der Zeit verändert und dass sie in den frühen Stadien des Universums früher stärker war, heute jedoch schwächer ist. Das ist besonders seltsam, weil die meisten Modelle dunkle Energie als eine feste Kraft betrachten, vergleichbar mit der Schwerkraft. Aber vielleicht ist das nicht der Fall.

„Dieses Ergebnis ist faszinierend, weil es auf eine Physik jenseits des Standardmodells der Kosmologie hinweist“, sagte Juan Mena-Fernández vom Labor für subatomare Physik und Kosmologie in Grenoble, Frankreich. „Wenn weitere Daten diese Erkenntnisse stützen, stehen wir möglicherweise am Rande einer wissenschaftlichen Revolution.“

Wissenschaftler sind noch nicht so weit, das Buch der Standard-Kosmologie über Bord zu werfen, aber mithilfe von Werkzeugen wie DESI, die Licht von Tausenden entfernter Galaxien gleichzeitig sammeln können, verfeinern sie ihr Verständnis der dunklen Energie im Laufe der Zeit. Mehr Daten und mehr theoretische Arbeit werden dazu beitragen, das Verständnis dieser seltsamen Kraft zu verfeinern.

„Unsere Ergebnisse sind ein fruchtbarer Boden für unsere Theoriekollegen, wenn sie neue und bestehende Modelle untersuchen, und wir sind gespannt, was sie herausbringen“, sagte Michael Levi, DESI-Direktor und Wissenschaftler am Berkeley Lab. „Was auch immer die Natur der dunklen Energie ist, sie wird die Zukunft unseres Universums prägen. Es ist ziemlich bemerkenswert, dass wir mit unseren Teleskopen in den Himmel blicken und versuchen können, eine der größten Fragen zu beantworten, die die Menschheit jemals gestellt hat.“