Das Universum dehnt sich aus - und zwar, wie es scheint, mit wachsender Geschwindigkeit; das haben zahlreiche Beobachtungen inzwischen nachgewiesen. Woher aber kommt die Kraft, die das All immer schneller auseinandertreibt? Das Phänomen zählt zu den größten Rätseln in der Kosmologie. Mögliche Antworten gibt es viele, doch jede einzelne davon ist einmal mehr, einmal weniger umstritten. Die weithin verbreitetste Theorie ist jene von der Dunklen Energie. Astronomen glauben, dass das Universum angefüllt ist mit dieser ominösen Kraft, die der Gravitation entgegenwirkt.

Eine alternative Erklärung basiert darauf, dass die beschleunigte Ausdehnung nur eine Illusion sei, hervorgerufen von einer gewaltigen Blase relativ leeren Raumes in unserer galaktischen Umgebung. Befänden wir uns im Zentrum dieses etwa acht Milliarden Lichtjahre großen "Loches", dann würde es gemäß der Void-Hypothese nur so aussehen, als strebten die Galaxien immer schneller auseinander.

Exaktere Hubble-Konstante

Diese Theorie muss jetzt allerdings verworfen werden. Ein Team von Wissenschaftern hat mit Hilfe des Hubble Weltraumteleskops an einem exakteren Wert für die Hubble-Konstante gefeilt, die die Rate der Expansion des Universums zum aktuellen Zeitpunkt beschreibt. Ein präziserer Wert für diesen Parameter (der eigentlich keine echte Konstante ist, da er sich mit der Zeit verändert) erlaubt ein besseres Verständnis für das theoretische Verhalten von Dunkler Materie. Die Forscher vom Space Telescope Science Institute (STScI) und der Johns Hopkins Universität in Baltimore waren dadurch in der Lage, die Expansionsrate des Universums auf rund 3 Prozent genau zu bestimmen - damit liegt die bis dato exakteste Bestimmung der Hubble-Konstante vor.

"Um die Ausdehnungsgeschwindigkeit des Alls festzustellen nutzten wir die neue Kamera des Hubble Weltraumteleskops wie eine Radarpistole der Polizei," erklärt Adam Riess von der Johns Hopkins Universität. "Und derzeit sieht es so aus, als wäre es die Dunkle Energie, die auf das Gaspedal drückt."

Basis für die bisher unerreicht präzisen Werte waren die WFC3 (Wide Field Camera 3)-Messungen der Helligkeit von über 600 Cepheiden-Sterne in unterschiedlichen Wellenlängen. Cepheiden sind pulsierende Sterne mit periodischen Helligkeitsschwankungen, die sich zur Entfernungsbestimmung besonders gut eignen. Darüber hinaus nutzten Riess und seine Kollegen in den acht ins Visier genommenen Galaxien auch Supernovae vom Typ Ia für die Bestimmung der Distanzen. Diese speziellen Supernovae zeichnen sich durch eine ähnliche Helligkeit aus. Diese Mess-Kombination konnte zahlreiche bisherige systematische Fehler eliminieren.

73,8 Kilometer pro Sekunde pro Megaparsec

Die Berechnungen ergaben im lokalen Kosmos eine Expansionsrate von 73,8 (+/- 2,4) Kilometern pro Sekunde und pro Megaparsec. Mit anderen Worten: der Weltraum dehnt sich über eine Distanz von einem Megaparsec (3,26 Millionen Lichtjahre) pro Sekunde um 73,8 Kilometer aus. Bei der Void-Hypothese wäre maximal eine lokale Ausdehnungsrate von 60 möglich gewesen. "Mit unseren Messungen können wir die am besten passenden Modelle mit einer Gigaparsec großen 'Void' ausschließen, die als Alternative zur Dunklen Energie ins Spiel gebracht worden sind", meint Riess. (red)