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Neue Messungen der Expansionsrate des Universums unterstützen die Theorie der Dunklen Energie, die darauf hindeutet, dass eine mysteriöse Kraft den Kosmos mit immer höheren Geschwindigkeiten auseinanderreißt.

Wissenschaftler haben wenig Ideen, warum eine solche Kraft existieren würde, aber die Beweise für dunkle Energie - die wie dunkle Materie für Detektionsversuche unerreichbar geblieben ist - nehmen zu, und eine konkurrierende Hypothese kann anscheinend ausgeschlossen werden. [Die seltsamsten Dinge im Raum]

In einer neuen Studie berichtet ein Forscherteam um Adam Riess vom Space Telescope Science Institute in Baltimore, dass sie berechnet haben, wie schnell sich das Universum auf ein höheres Maß an Genauigkeit ausdehnt als jemals zuvor, und dass die Fehlerbalken auf ihrem reduziert werden Messungen um etwa 30 Prozent.

Hubble-Teleskop misst das Universum

Die verbesserte Genauigkeit kommt dank der Wide Field Camera 3 am Hubble Space Telescope. Es ist ein neues Instrument, das erst 2009 auf der Sternwarte installiert wurde, während der letzten Space-Shuttle-Mission der NASA, um das Weltraumteleskop aufzurüsten.

"Ohne die Verbesserung der Effizienz der neuen Kamera wäre es einfach nicht möglich gewesen", sagte Riess am Montag (14. März) zu ProfoundSpace.org. "Es ist nur eine andere Generation von Technologie als die vorherige Kamera."

Die Forscher nutzten die neue Kamera, um eine spezielle Klasse von explodierenden Sternen zu beobachten, die Supernovae vom Typ 1a genannt werden. Sie sind nützlich, weil sie immer die gleiche Menge an Licht abgeben. Astronomen vergleichen diese intrinsische Helligkeit mit ihrer gemessenen Helligkeit - die abhängig davon ist, wie weit sie von der Erde entfernt ist - um kosmische Entfernungen zu beurteilen.

Die neuen Messungen bestätigen den wachsenden Konsens der Astronomen, dass sich das Universum nicht nur wie ein Ballon ausdehnt, sondern auch an Geschwindigkeit gewinnt.

Basierend auf unseren aktuellen Gesetzen der Gravitation - genauer gesagt Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie - ist das unerwartet. Um diese überraschende Realität zu erklären, entwickelten die Wissenschaftler dunkle Energie, die der Schwerkraft entgegenwirkt, die das Universum nach innen zieht. Aber bis heute ist dunkle Energie für Astronomen nicht wahrnehmbar.

Gegner der dunklen Energie

Nicht alle Experten sind mit der Idee vertraut, dass eine seltsame Kraft auf geheimnisvolle Weise das Universum auseinander reißt.

"Theoretiker haben sehr kreative Wege gefunden, um aus dunkler Energie herauszukommen, was großartig wäre, weil wir Dunkle Energie nicht sehr gut verstehen und es wäre schön, einen Weg zu finden, dass das Universum einfacher ist", sagte Riess.

Eine solche Alternative ist die Idee, dass unsere kosmische Nachbarschaft - das Sonnensystem und die gesamte Milchstraße - zufällig im Zentrum einer relativ leeren Raumblase von acht Milliarden Lichtjahren Durchmesser sitzt.

Wenn dies der Fall wäre, würden wir die gleiche beschleunigte Expansionsrate messen, die wir machen, außer dass es eine Illusion wäre, die durch unsere spezielle Position in der Leere geschaffen wird.

Aber die neuen Präzisionsmessungen der Expansion des Universums scheinen diese Idee auszuschließen, die einen etwas anderen Wert für die Expansionsrate vorhersagt.

"Dieses neue Papier von Riess et al. Reduziert die Fehler bei der Messung der [Ausdehnungsrate] und verbessert so noch das bereits hohe Vertrauen, das man haben sollte, wenn man sagt, dass diese Modelle ausgeschlossen sind", sagte Timothy Clifton, a Astrophysiker an der Universität Oxford, der nicht an der neuen Forschung beteiligt war. "In diesem Sinne verbessern sie die Beweise für die Existenz dunkler Energie."

Allerdings warnte Clifton, dass die neuen Messungen nicht alle Versionen des void-Modells disqualifizieren. In einigen komplizierteren Szenarien, in denen der Urknall nicht zur gleichen Zeit an allen Punkten im Raum stattfand, könnte diese Hypothese immer noch gültig sein.

Letztendlich sagte Riess, viele Wissenschaftler seien ohnehin unschlüssig.

"Ich weiß, dass viele Leute diese Theorie wegen eines großen Problems nicht sehr ernst genommen haben", sagte er. "Wir neigen dazu, Theorien zu glauben, in denen wir nicht an einem besonderen Ort im Universum leben. Das wäre sehr seltsam - warum sollten wir an einem besonderen Ort sein?"

Jetzt ist dieses Szenario noch wahrscheinlicher, sagte Riess.

"Aber auf der anderen Seite ist dunkle Energie auch ziemlich komisch", sagte er.

Es sieht jedoch so aus, als könnten wir damit klarkommen.

Riess und Kollegen berichten ihre Ergebnisse in der Ausgabe vom 1. April des Astrophysical Journal.