Warum wird das Universum größer?

Die Suche nach der Dunklen Energie: Warum expandiert das Universum immer schneller?

Seit den frühen Beobachtungen von Edwin Hubble in den 1920er Jahren wissen wir, dass sich das Universum ausdehnt. Allerdings hat die Entdeckung in den 1990er Jahren, dass sich die Ausdehnung beschleunigt, Kosmologen vor ein großes Rätsel gestellt.

Beweise für die beschleunigte Ausdehnung

Zwei Hauptbeobachtungen liefern Beweise für die beschleunigte Ausdehnung des Universums:

• Supernovae: Die Beobachtung ferner Supernovae vom Typ Ia, die als “Standardkerzen” verwendet werden, zeigte, dass sie schwächer waren als erwartet, was darauf hindeutet, dass das Universum sich schneller ausdehnt als zuvor angenommen.
• Kosmische Hintergrundstrahlung: Die kosmische Hintergrundstrahlung, ein Relikt aus dem frühen Universum, weist eine geringere Temperatur auf als erwartet, was auf eine beschleunigte Ausdehnung seit damals hindeutet.

Dunkle Energie: Eine rätselhafte Ursache

Die Ursache für die beschleunigte Ausdehnung wird als Dunkle Energie bezeichnet. Es handelt sich um eine hypothetische Energieform, die den Raum durchdringt und eine abstoßende Kraft ausübt, die der Gravitationskraft entgegenwirkt. Die Natur der Dunklen Energie ist jedoch nach wie vor ein Rätsel.

Theorien über Dunkle Energie

Es gibt mehrere Theorien über die Natur der Dunklen Energie, darunter:

• Kosmologische Konstante: Die kosmologische Konstante ist eine konstante Energieform, die im ganzen Raum verteilt ist. Sie ist die einfachste Erklärung für Dunkle Energie, aber ihre Ursprung und ihre unveränderliche Natur bleiben ungeklärt.
• Quintessenz: Quintessenz ist ein hypothetisches Feld, das sich wie eine Flüssigkeit verhält und die Eigenschaften von Dunkler Energie aufweist. Sie kann sich im Laufe der Zeit ändern und ihre Dichte kann variieren.
• Modifizierte Gravitationstheorien: Einige Theorien schlagen vor, dass die beschleunigte Ausdehnung durch eine Modifikation der Gravitationstheorie selbst erklärt werden kann, anstatt durch eine neue Energieform.

Auswirkungen auf die Zukunft des Universums

Die beschleunigte Ausdehnung hat tiefgreifende Auswirkungen auf die Zukunft des Universums. Wenn sie anhält, wird das Universum schließlich zu einem weitläufigen, kalten Ort, in dem Galaxien und Sterne isoliert und unsichtbar werden.

Schlussfolgerung

Die Suche nach der Dunklen Energie ist eine der größten Herausforderungen in der modernen Kosmologie. Durch die Erforschung ferner Supernovae, der kosmischen Hintergrundstrahlung und der Entwicklung neuer Theorien hoffen Wissenschaftler, das Rätsel um die beschleunigte Ausdehnung des Universums zu lösen und unser Verständnis des Kosmos zu erweitern.