Neue Hubble-Daten zeigen "Neue Physik" bei der Arbeit im Weltraum

Das Hubble-Weltraumteleskop der NASA ist dafür bekannt, einige der elegantesten Bilder des Weltraums aufzunehmen. Seine Ergebnisse sind bekannt, um Weltraum-Enthusiasten auf der ganzen Welt zu begeistern, aber ihre neueste Entdeckung könnte die Gesetze der Physik, so wie wir sie kennen, buchstäblich ändern.

Am 22. Februar veröffentlichte das Space Telescope and Science Institute (STScl) eine auf Hubble-Beobachtungen basierende Erklärung zu ihrer neuen Forschung, die darauf hindeutet, dass sich das Universum viel schneller ausbreitet als gedacht. Die beteiligten Forscher sagten, dass die derzeit akzeptierten Regeln der Physik möglicherweise geändert werden müssten, um zu erklären, was los ist. Ihre Ergebnisse wurden zur Veröffentlichung in angenommen Das astrophysikalische Journal.

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Hubble kann nicht nur Glamour-Aufnahmen von Himmelsobjekten machen, sondern auch die Entfernung zu anderen Galaxien messen, indem bestimmte Arten von Sternen analysiert werden, die regelmäßig dimmen und aufhellen. Diese Sterne sind als Cepheid-Variablen bekannt und dienen den Astronomen als Leuchtfeuer, um zu sagen, wie weit sie entfernt sind.

Diese neuen STScl-Ergebnisse konzentrierten sich auf acht Cepheid-Variablen in der Milchstraße, die zehnmal weiter entfernt waren als die beobachteten Sterne dieser Art. Sie sind so Weit entfernt mussten die Forscher die Position der Sterne 1.000 Mal pro Minute messen lassen, um genaue Daten zu erhalten.

Das Team verglich ihre Ergebnisse dann mit den Daten des Planck-Satelliten der Europäischen Weltraumorganisation (ESA). Diese Mission verfolgte den kosmischen Mikrowellenhintergrund - oder die vom Urknall übriggebliebene elektromagnetische Strahlung -, um herauszufinden, mit welcher Geschwindigkeit sich das Universum ausdehnt.

Die Schlussfolgerung der vierjährigen Planck-Mission lautete, dass das Universum pro Megaparse zwischen 67 und 69 Kilometern pro Sekunde expandierte. Eine Megaparse ist ungefähr 3 Millionen Lichtjahre, aber das ändert sich ständig, weil das Universum nie aufhört zu wachsen. Die Planck-Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich jede Sekunde Megaparsecke zwischen 67 und 69 Kilometer vergrößert. Unbedenklich, wir wissen es.

Die STScl-Studie hatte eine Ausdehnungsrate von 73 Kilometern pro Sekunde pro Megaparsek. Das ist neunmal höher als bei den Planck-Daten.

"Beide Ergebnisse wurden auf verschiedene Weise getestet. Wenn es nicht um eine Reihe von Fehlern geht, ist es immer wahrscheinlicher, dass es sich hierbei nicht um einen Fehler, sondern um ein Merkmal des Universums handelt", sagte der leitende Forscher der Studie, Adam Riess.

In der Arbeit wurden drei mögliche Erklärungen dafür gegeben, was eine solche Diskrepanz in den beiden Studien verursacht haben könnte, von denen jede völlig theoretischer Natur ist.

Es könnte sein, dass die dunkle Energie - das theoretische Gegenteil der Schwerkraft - dazu führt, dass der Kosmos immer schneller wächst. Dies würde bedeuten, dass das Universum keine konstante Wachstumsrate hat.

Eine andere Erklärung ist, dass dunkle Materie - eine hypothetische Art von Materie, die weder Licht noch Energie emittiert - tatsächlich mehr mit der sichtbaren Materie und Strahlung in Wechselwirkung treten kann als zuvor vorgeschlagen.

Schließlich stellten die Forscher fest, dass subatomare Teilchen, die sich in der Nähe der Lichtgeschwindigkeit bewegen, der Schuldige sein könnten. Forscher haben diese schnellen Teilchen als "sterile Neutrinos" bezeichnet, die zusammen als "dunkle Strahlung" bezeichnet werden.

Gerade als wir denken, wir haben Antworten, wirft Hubble noch ein paar Fragen auf. Vielen Dank, großartiges Weltraumteleskop.