Die dunkle Energie ist ein rätselhaftes Phänomen, das der Schwerkraft entgegenwirkt und für die Beschleunigung der Expansion des Universums verantwortlich ist. Obwohl die dunkle Energie drei Viertel der Masse-Energie des Kosmos ausmacht, ist ihre zugrundeliegende Natur den Physikern weiterhin ein Rätsel. Die dunkle Energie hat keine wirkliche Verbindung zur dunklen Materie, abgesehen von dem gemeinsamen Wort „dunkel“, was nur bedeutet, dass die Wissenschaftler nicht wirklich wissen, was diese Dinge sind.
Wer hat die dunkle Energie entdeckt?
Die Erkenntnis, dass sich das Universum ausdehnt, geht auf den amerikanischen Astronomen Edwin Hubble zurück, der 1929 feststellte, dass sich eine Galaxie umso schneller von uns entfernt, je weiter sie von der Erde entfernt ist, so die Website des Hubble-Weltraumteleskops. Das bedeutet nicht, dass unser Planet das Zentrum des Universums ist, sondern vielmehr, dass sich alles im Weltraum mit einer konstanten Geschwindigkeit von allem anderen entfernt.
Nahe 60 Jahre nach Hubbles Enthüllung machten Wissenschaftler eine weitere verblüffende Entdeckung. Forscher hatten lange versucht, die kosmischen Entfernungen genau zu messen, indem sie das Licht ferner Sterne betrachteten. In den späten 1990er Jahren stellten zwei unabhängige Teams bei der Untersuchung entfernter Supernovae fest, dass das Licht der Sternexplosionen schwächer ist als erwartet. Dies deutet darauf hin, dass sich das Universum nicht nur ausdehnt, sondern auch in seiner Ausdehnung beschleunigt.
Dieser Befund gibt Physikern seither Anlass, sich den Kopf zu zerbrechen, und brachte seinen Entdeckern 2011 den Nobelpreis für Physik ein.
Was macht die dunkle Energie?
Auch wenn die Forscher die dunkle Energie nicht vollständig verstehen, haben sie ihr Wissen über das Phänomen genutzt, um Modelle des Universums zu konstruieren, die alles vom Urknall bis zur heutigen großräumigen Struktur der Galaxien erklären. Einige dieser Modelle sagen voraus, dass die dunkle Energie in Milliarden von Jahren alles Bestehende zerreißen wird.
Die führende Erklärung der dunklen Energie geht davon aus, dass es sich um eine Art aufgestaute Energie handelt, die dem Gefüge der Raumzeit innewohnt. „Dieses einfache Modell funktioniert in der Praxis sehr gut und ist eine unkomplizierte Ergänzung des kosmologischen Modells, ohne dass das Gravitationsgesetz geändert werden muss“, sagte Baojiu Li, ein mathematischer Physiker an der Durham University in Großbritannien, gegenüber Live Science. Aber die Idee bringt ein großes Problem mit sich: Physiker sagen voraus, dass der Wert der Vakuumenergie um 120 Größenordnungen höher sein müsste als das, was Kosmologen bei Messungen beobachten, so Li.
Eine alternative Idee besagt, dass die dunkle Energie eine zusätzliche fundamentale Kraft ist, die zu den vier bereits bekannten Kräften (Schwerkraft, Elektromagnetismus, starke und schwache Kernkraft) hinzukommt. Diese Vermutung erklärt jedoch nicht, warum die Menschen diese zusätzliche Kraft in ihrem Alltag nicht bemerken. Daher haben Theoretiker auch kreative Modelle entwickelt, die darauf hindeuten, dass diese mysteriöse Kraft auf irgendeine Weise verborgen ist.
Der gemessene Wert der dunklen Energie ist derzeit Gegenstand einer intensiven Debatte zwischen rivalisierenden Fraktionen in der Physik. Einige Forscher haben die Stärke der dunklen Energie anhand des kosmischen Mikrowellenhintergrunds, einem schwachen Echo des Urknalls, gemessen und eine Schätzung abgegeben.
Andere Astronomen, die die Stärke der dunklen Energie anhand des Lichts entfernter kosmischer Objekte messen, haben jedoch einen anderen Wert ermittelt, und niemand konnte diese Diskrepanz bisher erklären. Einige Experten haben vorgeschlagen, dass die Stärke der dunklen Energie im Laufe der Zeit variiert, obwohl die Befürworter dieser Idee noch eine Mehrheit ihrer Kollegen von dieser Erklärung überzeugen müssen.