Die Daten bestätigen keine Beschleunigung der Expansion des Universums.

Raum

Redaktionsteam der Website für technologische Innovation – 11.11.2025

Ein Blick in die Geschichte des Universums, wie wir sie heute verstehen. Der Kosmos begann sich mit dem Urknall auszudehnen, doch etwa 10 Milliarden Jahre später beschleunigte sich diese Expansion dank eines theoretischen Phänomens namens Dunkle Energie. [Bild: NASA]

Das Universum beschleunigt sich nicht.

Das Universum expandiert möglicherweise doch nicht schneller. Wissenschaftler berechnen nun, dass sich die Expansion des Universums sogar verlangsamen könnte, was eine der grundlegendsten Ideen der modernen Kosmologie in Frage stellt.

Die vermeintliche Entdeckung der beschleunigten Expansion des Universums gilt als eine der wichtigsten Entdeckungen der modernen Kosmologie. Sie wurde 1998 unabhängig voneinander und nahezu zeitgleich von zwei Forschungsgruppen gemacht: dem Supernova Cosmology Project unter der Leitung von Saul Perlmutter und dem High-Z Supernova Search Team unter der Leitung von Brian Schmidt und Adam Riess. Für diese Entdeckung erhielten die drei Wissenschaftler 2011 den Nobelpreis für Physik.

Die Entdeckung der beschleunigten Expansion des Universums führte zur Entstehung des Konzepts der Dunklen Energie , einer mysteriösen und noch immer nicht identifizierten abstoßenden Kraft, die Galaxien immer schneller voneinander wegdrängen soll. Sie ist auch der Ursprung der moderneren Debatte um die sogenannte „ Hubble-Spannung “.

Junhyuk Son und seine Kollegen an der Yonsei-Universität in Südkorea stellen dieses in den letzten Jahrzehnten vorherrschende Paradigma jedoch in Frage und behaupten, sie hätten keine überzeugenden Beweise dafür gefunden, dass sich die Expansion des Universums beschleunigt.

„Unsere Studie zeigt, dass sich das Universum bereits in einer Phase verlangsamter Expansion befindet und dass sich die Dunkle Energie im Laufe der Zeit deutlich schneller entwickelt als bisher angenommen“, sagte Professor Young-Wook Lee, ein Mitglied des Forschungsteams. „Sollten sich diese Ergebnisse bestätigen, wäre dies ein bedeutender Paradigmenwechsel in der Kosmologie seit der Entdeckung der Dunklen Energie vor 27 Jahren.“

kosmische Entfernungsmarkierungen

Seit den 1920er Jahren, dank der Pionierarbeit von Edwin Hubble und Georges Lemaître, ist bekannt, dass sich das Universum ausdehnt . Man ging jedoch davon aus, dass diese Ausdehnung im Laufe der Zeit durch die Schwerkraft verlangsamt würde.

Die Messung dieser Expansion – und folglich ihrer Beschleunigung oder Verlangsamung – erfolgt durch die Messung der Helligkeit von Typ-Ia-Supernovae. Diese entstehen, wenn ein Weißer Zwerg in einem Doppelsternsystem so viel Materie von seinem größeren Begleiter aufnimmt, dass seine Masse dem 1,4-Fachen der Sonnenmasse entspricht, der sogenannten Chandrasekhar-Masse. Die innere Dichte und Temperatur des Weißen Zwergs erreichen Werte, die ausreichen, um eine thermonukleare Explosion auszulösen – die größten Explosionen im Universum.

Die Methode vergleicht die scheinbare Helligkeit von Typ-Ia-Supernovae mit ihrer intrinsischen Leuchtkraft und ermöglicht so eine hochpräzise Entfernungsberechnung. Die Schlussfolgerung zur beschleunigten Expansion des Universums ergab sich, als Wissenschaftler feststellten, dass die entferntesten (und damit ältesten) Typ-Ia-Supernovae schwächer leuchteten als für ein sich verlangsamendes Universum erwartet. Das bedeutet, sie waren weiter entfernt als bisher angenommen. Wenn entfernte Objekte also weiter entfernt sind als erwartet, kann dies nur bedeuten, dass sich das Universum in der Vergangenheit langsamer ausdehnte und seine Expansion sich erst in jüngster Zeit beschleunigt hat.

Das koreanische Forscherteam hat nun herausgefunden, dass Supernovae, die von jüngeren Sternen ausgehen, selbst nach Standardisierung ihrer Helligkeit tendenziell schwächer erscheinen, während solche von älteren Sternen heller wirken. Durch die Analyse von Daten aus 300 Galaxien konnten die Forscher diesen Alterseffekt mit außergewöhnlicher Sicherheit (99,999 %) bestätigen.

Dies bedeutet, dass zumindest ein Teil der bisher der kosmischen Beschleunigung zugeschriebenen Verdunkelung tatsächlich auf Unterschiede in der Sternpopulation und nicht auf die Expansion des Universums zurückzuführen ist.

Das Universum verlangsamt sich.

Nachdem das Team diese altersbedingte Verzerrung bei Supernovae korrigiert hatte, passten die Daten nicht mehr zum Standard -Lambda-CDM-Modell (Λ-CDM) , das von einer konstanten Form der dunklen Energie ausgeht.

Stattdessen begannen die Daten besser zu einem neueren Modell zu passen, das vom DESI-Projekt ( Dark Energy Spectroscopic Instrument ) unterstützt wird und darauf hinweist, dass sich die dunkle Energie im Laufe der Zeit "entwickelt" , anstatt konstant zu bleiben - DESI ist ein Instrument, das aus 5.000 optischen Fasern besteht, von denen jede als robotisch gesteuertes Teleskop fungiert und Galaxien mit hoher Geschwindigkeit abtastet.

Dieses alternative Modell basiert auf sogenannten baryonischen akustischen Oszillationen (BAOs) – im Wesentlichen uralten Schallwellen aus der Zeit des Urknalls – und auf Daten der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung (CMB). Beide Quellen deuten darauf hin, dass die Dunkle Energie nicht konstant ist, sondern sich im Laufe der Zeit abschwächt und verändert.

Als die Forscher die korrigierten Supernova-Daten mit den Ergebnissen aus BAOs und CMB kombinierten, wurde die Beweislage überwältigend: Das Universum expandiert nicht beschleunigt, sondern befindet sich tatsächlich in einer Phase der Verlangsamung.

Wer hat Recht?

Um ihre Schlussfolgerungen zu untermauern, arbeitet das Team bereits an einem sogenannten „evolutionsfreien Test“. Dieser Ansatz untersucht ausschließlich Supernovae junger, gleichaltriger Galaxien – also solcher mit Sternen ähnlichen Alters – über den gesamten Rotverschiebungsbereich hinweg. Erste Ergebnisse bestätigen bereits die soeben verkündete Schlussfolgerung, die Arbeit ist jedoch noch nicht abgeschlossen.

Mittelfristig werden neue Daten dazu beitragen, diese Schlussfolgerung zu untermauern oder zu korrigieren.

„In den nächsten fünf Jahren, in denen das Vera C. Rubin Observatorium mehr als 20.000 neue Supernova-Wirtsgalaxien entdecken wird, werden präzise Altersmessungen einen wesentlich robusteren und endgültigeren Test der Supernova-Kosmologie ermöglichen“, sagte Professor Chul Chung, ein Mitglied des Teams.

Hoch in den chilenischen Anden gelegen, beherbergt das Vera C. Rubin Observatorium die leistungsstärkste Digitalkamera der Welt . Der wissenschaftliche Betrieb wurde in diesem Jahr aufgenommen.

Wichtig ist auch darauf hinzuweisen, dass dies nicht das erste Mal ist, dass Wissenschaftler behaupten, dunkle Energie existiere nicht oder dunkle Materie und dunkle Energie seien lediglich eine kosmische Illusion .

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