
Größte 3D-Karte des Universums stellt bisheriges Verständnis der Dunklen Energie in Frage
Das DESI-Projekt kartierte elf Milliarden Lichtjahre. Die Daten legen nahe, dass die Dunkle Energie nicht konstant ist – mit Folgen für die Kosmologie.
Das ehrgeizigste Himmelsdurchmusterungsprojekt der Gegenwart, das Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), hat eine Karte des Universums vorgelegt, die bis zu einer Entfernung von elf Milliarden Lichtjahren reicht und damit Galaxien in ihrer frühesten Entstehungsphase zeigt. Für Kosmologen in Europa und Nordamerika ist dieser Datensatz ein Meilenstein: Die Messungen legen nahe, dass die Dunkle Energie – jene rätselhafte Kraft, die die beschleunigte Expansion des Alls antreibt und rund siebzig Prozent seiner Energiebilanz ausmacht – möglicherweise nicht, wie lange angenommen, eine Konstante ist, sondern im Laufe der kosmischen Zeit variiert. Sollte sich dieser Befund bestätigen, stünde das Standardmodell der Kosmologie vor einer grundlegenden Revision, vergleichbar mit der Entdeckung der beschleunigten Expansion selbst.
Parallel zu diesen großräumigen Vermessungen haben Astrophysiker mit Hilfe der Gravitationswellenobservatorien einen weiteren fundamentalen Prozess entschlüsselt: die Wiedergeburt Schwarzer Löcher. Die Analyse von Signalen aus Sternhaufen zeigt, dass einige der massereichsten Schwarzen Löcher nicht aus dem Kollaps eines einzelnen Sterns hervorgegangen sein können – ihre Masse übersteigt die Grenzen, die die Theorie der Sternentwicklung für solche Objekte setzt. Stattdessen tragen sie eindeutige Signaturen einer zweiten Generation: Sie sind aus der Verschmelzung kleinerer Schwarzer Löcher entstanden. Das Universum, so die Schlussfolgerung, recycelt diese Objekte und montiert sie gleichsam zu immer größeren Exemplaren. Die Entdeckung erweitert nicht nur das Verständnis der Sternhaufendynamik, sondern wirft auch ein neues Licht auf die Entstehungsgeschichte der supermassiven Schwarzen Löcher in Galaxienzentren.
In einem völlig anderen Maßstab, aber nicht minder bedeutsam für das menschliche Wissen, gelang einem internationalen Team die Wiederentdeckung der ältesten bekannten Sternkarte. Verborgen unter den Textschichten eines mittelalterlichen Manuskripts fanden sich mit Hilfe von Röntgenfluoreszenztechnik die Spuren eines Katalogs, den der griechische Astronom Hipparchos vor mehr als zweitausend Jahren erstellt hatte. Der Fund schließt eine Lücke in der Geschichte der exakten Wissenschaften: Hipparchos, der bereits die Präzession der Erdachse entdeckte, hatte die Positionen der Fixsterne mit einer für die Antike erstaunlichen Genauigkeit vermessen. Nun können Forscher seine Daten mit den modernen Himmelskarten vergleichen und so die langsame Verschiebung der Sternbilder über Jahrtausende nachvollziehen.
Während diese Funde das Bild des Kosmos erweitern, offenbart eine archäologische Sensation in Mittelamerika, wie tief die Vergangenheit der menschlichen Zivilisation noch immer im Verborgenen liegt. Im dichten Dschungel des mexikanischen Bundesstaates Campeche entdeckten Archäologen mithilfe von Lidar-Scans eine bislang unbekannte Maya-Stadt, die sie Valeriana tauften. Die Anlage umfasst tausende Gebäude, Tempelanlagen und komplexe Bewässerungssysteme und ist nach Tikal die zweitgrößte bekannte Siedlung dieser Kultur. Was diesen Fund für die Forschung so wertvoll macht, ist die Tatsache, dass er ohne eine einzige Spatenstich ausgekommen ist – die Lasertechnologie dringt durch das Blätterdach und erfasst das Geländeprofil mit einer Präzision, die frühere Kartierungen unmöglich machten.
Der gemeinsame Nenner aller vier Entdeckungen ist der Einsatz neuartiger Beobachtungstechniken, die das Unsichtbare sichtbar machen: Gravitationswellendetektoren enthüllen die Verschmelzung Schwarzer Löcher, DESI kartiert die Verteilung der Dunklen Energie, Röntgenstrahlen befreien antike Texte aus ihrem Versteck, und Lidar durchdringt den Dschungel. Für die deutschsprachige Forschung, die an diesen Projekten – vom Max-Planck-Institut für Astrophysik bis zur ETH Zürich – maßgeblich beteiligt ist, eröffnet sich eine Ära, in der die Grenzen zwischen Himmels- und Erdarchäologie verschwimmen. Die Frage nach der Natur der Dunklen Energie wird in den kommenden Jahren die kosmologische Debatte dominieren, während die Maya-Stadt Valeriana das Geschichtsbild einer ganzen Region neu justiert. Die Wirklichkeit, so zeigt sich, ist sowohl im All als auch auf der Erde weitaus reicher und rätselhafter, als es die Lehrbücher der vergangenen Jahrzehnte vermuten ließen.
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