Die Frage, wie schnell sich das Universum ausdehnt, beschäftigt Wissenschaftler weiterhin. Auch wenn es wie eine ziemlich einfache Angelegenheit erscheinen mag, ist die Realität so, dass sie die besten Köpfe in Physik und Astronomie seit Jahrzehnten verwirrt – und neue Forschungen mit dem James Webb-Weltraumteleskop und dem Hubble-Weltraumteleskop machen die Antwort nicht klarer .
Wissenschaftler wissen, dass sich das Universum im Laufe der Zeit ausdehnt, sie sind sich jedoch nicht einig über die Geschwindigkeit, mit der dies geschieht – die sogenannte Hubble-Konstante. Es gibt zwei Hauptmethoden zur Schätzung dieser Konstante: eine, die untersucht, wie schnell sich entfernte Galaxien von uns entfernen, und eine, die die übriggebliebene Energie des Urknalls untersucht, die als kosmischer Mikrowellenhintergrund bezeichnet wird. Das Problem ist, dass diese beiden Methoden unterschiedliche Ergebnisse liefern.
Wissenschaftler gingen lange Zeit davon aus, dass dies wahrscheinlich auf einen Messfehler zurückzuführen sei. Eine oder beide Messungen müssten ungenau sein, dachten sie, und so wurde erwartet, dass die Methoden mit fortschreitender Technologie genauer werden und zu einer Einigung führen würden. Aber das ist nicht passiert. Da sich die in den Schätzungen verwendete Technologie verbessert hat, beispielsweise durch den Einsatz neuer und leistungsstärkerer Weltraumteleskope, besteht die Diskrepanz zwischen den beiden Ergebnissen hartnäckig.
Um ihre Berechnungen zu überprüfen, nutzten die Forscher kürzlich die neuesten Messungen von James Webb und Hubble und stellten keine Ungenauigkeiten in den vorherigen Messungen fest. Tatsächlich konnten sie diese Messungen eingrenzen, um sie noch präziser zu machen.
„Wenn Messfehler negiert sind, bleibt die reale und aufregende Möglichkeit, dass wir das Universum falsch verstanden haben“, sagte der leitende Forscher Adam Riess in einer Erklärung. „Wir haben nun den gesamten Bereich dessen erfasst, was Hubble beobachtet hat, und wir können einen Messfehler als Ursache der Hubble-Spannung mit sehr hoher Sicherheit ausschließen.“
Die Forscher verwendeten sowohl Webb als auch Hubble, um die Daten abzugleichen und so die Messungen jedes Teleskops effektiv mit denen des anderen zu vergleichen. Das war besonders wichtig für Berechnungen sehr weit entfernter Objekte mit Hubble, da Hubble im Gegensatz zu Webb nicht wirklich für die Beobachtung so weit entfernter Objekte konzipiert war. Die beiden Teleskope stimmten jedoch überein, es waren also nicht die Hubble-Daten, die ein Problem verursachten.
„Die Kombination von Webb und Hubble bietet uns das Beste aus beiden Welten. „Wir stellen fest, dass die Hubble-Messungen zuverlässig bleiben, je weiter wir auf der kosmischen Distanzleiter aufsteigen“, sagte Riess.
Letztes Jahr stützten frühe Daten von Webb die Hubble-Daten, aber es stellte sich immer noch die Frage, ob die Daten für nähere Objekte genau, für weiter entfernte Objekte jedoch weniger genau waren – da unterschiedliche Entfernungen mit unterschiedlichen Objekten im Universum gemessen werden wird als kosmische Fernleiter bezeichnet. Die Ergebnisse zeigen nun, dass die Hubble-Daten nicht nur für diese näheren Objekte, sondern auch für die weiter entfernten Objekte genau sind.
Die große Frage ist also immer noch so offen und tief verwurzelt wie eh und je. Wie schnell expandiert das Universum? Wir wissen es einfach nicht und wir wissen nicht, warum die beiden Arten der Messung widersprüchliche Ergebnisse liefern. Die beste Erklärung, die Wissenschaftler haben, ist, dass es etwas anderes zwischen dem frühen Universum und dem, wo wir jetzt leben, dem sogenannten späten Universum, gibt. „Wir müssen herausfinden, ob uns etwas fehlt, wie wir den Anfang des Universums und die Gegenwart verbinden können“, sagte Riess.
Die Forschung wurde in The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.
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