Bestätigung der beschleunigten Ausdehnung des Universums

Eine internationale Kooperation von Astrophysikern der U.S.A., Frankreichs (CNRS/IN2P3), Schwedens, Großbritanniens, Chiles, Japans und Spaniens hat im Rahmen des „Supernova Cosmology Projekt“ (SCP), durch Beobachtung von 11 neuen Supernovae mit dem Hubble Weltraumteleskop, entscheidende Ergebnisse erhalten, die bestätigen, dass das Universum sich aufgrund einer mysteriösen „schwarzen Energie“ schneller und schneller ausdehnt.

Die Supernova vom Typ 1a sind vom Standpunkt ihrer Leuchtkraft her sehr homogene Ereignisse, und sind so hell, dass sie aus einer Entfernung von Milliarden von Lichtjahren aufgespürt werden können. Bei solch großen Entfernungen lassen sich auch kosmologische Effekte beobachten. Aus diesem Grund können die Supernovae als „Ausgangspunkte“ benutzt werden, um bestimmte kosmologische Parameter zu schätzen.

Zwischen 1998 und 2000 wurden elf 1a Typen von Supernovae mit dem Hubble Weltraumteleskop beobachtet. Ihre Lichtkurven und Spektren bieten eine einzigartige Menge von Daten über die sehr weit entfernten (sogenannten Hochspektralverschiebung-) Supernovae. Ergebnisse solcher Beobachtungen sind sehr wichtig und stellen sich wie folgt dar:

Erstens wurden 1998 Ergebnisse vom SCP Hi-Z Gruppen bestätigt, die lauten, dass die Leuchtkraft der sehr fernen Supernovae kleiner ist als von einem nicht beschleunigten Universum zu erwarten gewesen wäre. Dies bedeutet, dass sich das Universum in einer Phase von beschleunigter Ausdehnung befindet, die von einer „schwarzen“ Energie verursacht wird. 1998 wurde ebenfalls angenommen, dass die relativ schwache Leuchtkraft vielleicht durch Absorption und Streuung des Lichtes interstellaren Staubs verursacht werden könnte. Aber in diesem Fall wäre auch die Farbe der Supernovae durch den Staub verändert, und die neuen Ergebnisse zeigen eindeutig, dass dies nicht der Fall ist, dass sich allein durch Staub die Schwäche der Leuchtkraft der Supernovae nicht erklären läßt, und deshalb das Vorhandensein schwarzer Energie angenommen wird.

Die neuen Ergebnisse zeigen auch, dass 75% der Dichte des Universums aus schwarzer Energie besteht, und sie geben neue Informationen über die Verbindung zwischen Dichte und Druck dieser schwarzen Energie. Die Studie der schwarzen Energie des Universums bleibt deshalb auch in Zukunft ein noch hinreichend zu untersuchender Bereich für ein besseres globales Verständnis unseres Universums.

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Pierre Astier
LPNHE – Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Energies
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