Leben wir in einer riesigen kosmischen Blase?

Wenn die Vorstellung von dunkler Energie unwahrscheinlich klingt, machen Sie sich bereit für einen noch ausgefalleneren Vorschlag.

Die Erde kann in einer unnormalen Raum-Zeit-Blase gefangen sein, die besonders frei von Materie ist. Wissenschaftler sagen, dass diese Bedingung für die scheinbare Beschleunigung der Expansion des Universums verantwortlich sein könnte, für die derzeit die dunkle Energie die führende Erklärung ist.

Dunkle Energie ist die Bezeichnung für die hypothetische Kraft, die das ganze Zeug im Universum immer weiter nach außen ziehen könnte. Derzeitiges Denken ist, dass 74 Prozent des Universums aus dieser exotischen dunklen Energie bestehen könnten, weitere 21 Prozent sind dunkle Materie und normale Materie die restlichen 5 Prozent.

Bis jetzt gab es keinen guten Weg, zwischen dunkler Energie oder der Erklärung der Leere zu wählen, aber eine neue Studie skizziert einen möglichen Test des Blasen-Szenarios.

Wenn wir uns in einem ungewöhnlich spärlichen Gebiet des Universums befänden, könnten die Dinge weiter wegsehen, als sie wirklich sind, und es würde nicht nötig sein, sich auf dunkle Energie als Erklärung für bestimmte astronomische Beobachtungen zu verlassen.

"Wenn wir in einer sehr großen Unterdichte leben würden, würde sich die Raumzeit selbst nicht beschleunigen", sagte der Forscher Timothy Clifton von der Universität Oxford in England. "Es würde nur sein, dass die Beobachtungen, wenn sie auf die übliche Weise interpretiert würden, so aussehen würden, wie sie waren."

Die Wissenschaftler erkannten die Beschleunigung zuerst, indem sie bemerkten, dass sich entfernte Supernovae schneller von uns entfernten, als sie sein sollten. Eine Art Supernova (Typ Ia) ist ein nützlicher Entfernungsindikator, da die Explosionen immer die gleiche Eigenhelligkeit haben. Da das Licht immer dunkler wird, bedeutet das, dass wenn die Supernovae uns schwach erscheinen, sie weit entfernt sind und wenn sie hell erscheinen, sind sie näher dran.

Aber wenn wir zufällig in einem Teil des Universums mit weniger Materie als normal wären, dann wäre die Raum-Zeit um uns herum anders als außerhalb, weil die Materie die Raumzeit verkrümmt. Licht, das sich von Supernovae außerhalb unserer Blase bewegt, würde dunkler erscheinen, weil das Licht mehr divergieren würde, als wir es erwarten würden, sobald es in unserer Leere war.

Ein Problem mit der leeren Idee ist jedoch, dass sie ein Prinzip negiert, das in der Astronomie seit mehr als 450 Jahren vorherrscht: nämlich dass unser Platz im Universum nicht speziell ist. Als Nikolaus Kopernikus argumentierte, dass es für die Erde viel sinnvoller sei, sich um die Sonne zu drehen als umgekehrt, revolutionierte sie die Wissenschaft. Seitdem müssen die meisten Theorien den kopernikanischen Test bestehen. Wenn sie verlangen, dass unser Planet einzigartig ist oder unsere Position erhöht wird, scheinen die Ideen oft unwahrscheinlich.

"Diese Idee, dass wir in einer Leere leben, wäre wirklich eine Aussage, dass wir an einem besonderen Ort leben", sagte Clifton ProfoundSpace.org. "Das reguläre kosmologische Modell basiert auf der Vorstellung, dass unser Wohnort ein typischer Ort im Universum ist. Dies wäre ein Widerspruch zum kopernikanischen Prinzip."

Clifton, zusammen mit den Oxford-Forschern Pedro G. Ferreira und Kate Land, sagen, dass wir in den kommenden Jahren möglicherweise zwischen dunkler Energie und der Leere unterscheiden können. Sie weisen auf die geplante Joint Dark Energy Mission hin, die von der NASA und dem US-Energieministerium geplant ist und 2014 oder 2015 starten soll. Der Satellit soll die Ausdehnung des Universums genau messen, indem er etwa 2.300 Supernovae beobachtet.

Die Wissenschaftler schlagen vor, dass sie, wenn sie eine große Anzahl von Supernovae in einer bestimmten Region des Universums betrachten, in der Lage sein sollten zu sagen, ob die Objekte wirklich wegbeschleunigen oder ob ihr Licht lediglich in einer Leere verzerrt wird.

Die neue Studie wird in einer kommenden Ausgabe der Zeitschrift detailliert beschrieben Physische Überprüfungsschreiben.

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