Das Universum beschleunigt sich noch immer — zwei Nobelpreisträger mussten es erneut beweisen

Dunkle Energie ist das seltsamste Ding, dessen Existenz wir je bestätigt haben. Sie erfüllt den gesamten Raum, treibt Galaxien immer schneller auseinander, und niemand kann sagen, was sie ist. Was Astronomen seit fast dreißig Jahren mit wachsender Sicherheit wissen, ist, dass sie da sein muss – weil das Universum beschleunigt. Als ein Team der Yonsei University in Südkorea diese Schlussfolgerung in einer begutachteten Studie anzweifelte, gingen die Wissenschaftler, die sie ursprünglich bewiesen hatten, zurück zu den Daten.

Sie haben nun ihre Antwort in derselben Fachzeitschrift veröffentlicht, die auch die ursprüngliche Herausforderung brachte. Das Universum beschleunigt immer noch. Der Nobelpreis bleibt gerechtfertigt. Das Rätsel jedoch ist so tief wie eh und je.

Dunkle Energie ist so zentral für die moderne Kosmologie, dass sie im Standardmodell des Universums fest verankert ist – in den Gleichungen, die alles vom Urknall bis zum Schicksal jeder Galaxie beschreiben. Würde das Universum abbremsen, müsste dieses Modell grundlegend revidiert werden. Die Yonsei-Studie behauptete genau das: Das Universum sei bereits in eine Phase verlangsamter Expansion eingetreten, und die Dunkle Energie schwäche sich schneller ab, als irgendein Modell vorhersagte. Die Behauptung war außergewöhnlich – und ebenso außergewöhnlich war die Reaktion.

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Ein kosmisches Thermometer

Das Instrument im Zentrum dieser Debatte ist eine Art stellarer Explosion, die sogenannte Typ-Ia-Supernova. Diese Ereignisse treten auf, wenn ein Weißer Zwerg in einem Doppelsternsystem zu viel Masse von seinem Begleiter an sich zieht und in einer thermonuklearen Kettenreaktion zündet – ein Lichtblitz, der kurzzeitig eine ganze Galaxie überstrahlt. Bemerkenswerterweise sind diese Explosionen in ihrer Helligkeit so einheitlich, dass sie als das dienen, was Astronomen eine Standardkerze nennen: Kennt man die wahre Helligkeit eines Objekts, verrät seine scheinbare Schwäche genau, wie weit es entfernt ist.

Drei Physiker – Adam Riess, Brian Schmidt und Saul Perlmutter – nutzten diese Methode, um zu messen, wie schnell entfernte Galaxien sich von uns entfernen. Was sie fanden, stellte die Kosmologie auf den Kopf: Galaxien entfernten sich nicht einfach; sie entfernten sich schneller als früher. Die Expansion des Universums beschleunigte sich, angetrieben von einer unsichtbaren Kraft, die sie Dunkle Energie nannten. Die Entdeckung brachte allen drei den Nobelpreis für Physik ein.

Das Yonsei-Team verwendete dasselbe Instrument – mehr als dreihundert Typ-Ia-Supernovae – um zur gegenteiligen Schlussfolgerung zu gelangen. Ihre Analyse argumentierte, dass das Beschleunigungssignal verschwinde, sobald man einen „Altersbias“ korrigiere (die Idee, dass unterschiedliche Sternpopulationen geringfügig unterschiedliche Supernovae hervorbringen). Falls dies zuträfe, wäre Dunkle Energie keine feste Größe des Kosmos, sondern eine verblassende, bereits im Rückzug begriffene.

Wo die Herausforderung scheiterte

Dr. Phil Wiseman von der University of Southampton leitete das Widerlegungsteam, gemeinsam mit den beiden Nobelpreisträgern. Ihre Analyse identifizierte zwei spezifische Fehler in der Methodik der Yonsei-Studie.

Der erste war eine Altersverwechslung. Die koreanische Studie nutzte das Alter der Wirtsgalaxie als Stellvertreter für das Alter der einzelnen Supernova in ihr – eine Substitution, die nicht haltbar ist. Galaxien enthalten Sterne sehr unterschiedlichen Alters, und die Supernova, die heute explodiert, kann aus einem Sternsystem stammen, das Milliarden Jahre älter oder jünger ist als der Durchschnitt der Galaxie. Die Verwendung des Galaxienalters als Ersatz für das Supernovenalter verzerrt die Analyse systematisch.

Der zweite Fehler war das Fehlen einer Korrektur für die Masse der Wirtsgalaxie – ein Standardverfahren in der modernen Supernovakosmologie. Die Helligkeit einer Typ-Ia-Supernova variiert geringfügig in Abhängigkeit von der Masse der Galaxie, in der sie auftritt, und diese Korrektur wird seit Jahren routinemäßig angewandt. Ihr Fehlen führte zu einer systematischen Verzerrung der Entfernungsmessungen des koreanischen Teams – genau jener Messungen, die jeder Behauptung über die Expansionsgeschichte zugrunde liegen.

„Die früheren und weithin akzeptierten Messungen waren in Ordnung“, erklärte Wiseman, „und unser derzeitiges Verständnis des Schicksals des Universums bleibt robust.“

Professor Sullivan, ein Koautor, merkte an, dass das Hinterfragen etablierter Ideen für den wissenschaftlichen Fortschritt weiterhin unerlässlich sei – und dass diese Herausforderung, obwohl falsch, die Gemeinschaft dazu veranlasst habe, die Supernovaphysik und kosmologische Methodik mit neuer Präzision zu untersuchen. Eine wissenschaftliche Debatte, die mit der unveränderten ursprünglichen Antwort endet, hat das Feld dennoch vorangebracht.

Was die Bestätigung nicht klärt

Die Widerlegung bestätigt die kosmische Beschleunigung. Sie erklärt nicht, was sie verursacht.

Dunkle Energie macht rund 70 Prozent der gesamten Energie im Universum aus, doch sie erzeugt kein Licht, keine nachweisbaren Teilchen und kein direktes Signal außer dem gravitativen Abdruck, den sie auf die Wachstumsrate des Universums hinterlässt. Ihre Existenz wird ausschließlich aus dem erschlossen, was sie tut – und was sie tut, ist schieben. Jede Methode, die die kosmische Expansion gemessen hat, von Typ-Ia-Supernovae über die kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung bis hin zu baryonischen akustischen Oszillationen und Gravitationswellensirenen, liefert dasselbe Ergebnis: Das Universum expandiert nicht nur, es expandiert schneller als früher.

Was keine dieser Methoden geklärt hat, ist, ob die Dunkle Energie fest ist – eine kosmologische Konstante, die Einstein einführte und später seinen größten Schnitzer nannte – oder ob sie dynamisch ist, ein sich entwickelndes Feld, das sich in der Zukunft anders verhalten könnte als heute. Diese Unterscheidung ist wichtig, denn das Schicksal des Universums hängt davon ab. Eine feste Dunkle Energie erzeugt ein Universum, das für immer mit zunehmender Geschwindigkeit expandiert und über Billionen von Jahren hinweg kälter und leerer wird. Eine sich entwickelnde Dunkle Energie eröffnet die Möglichkeit weitaus seltsamerer Ausgänge.

Erste Ergebnisse der DESI-Durchmusterung deuteten auf eine mögliche Entwicklung der Dunklen Energie hin, allerdings war die statistische Signifikanz nicht hoch genug, um endgültig zu sein. Wisemans Team ist hinsichtlich der Grenzen seiner Erkenntnisse explizit: Was sie widerlegt haben, ist die spezifische Behauptung, die Beschleunigung sei bereits zum Stillstand gekommen. Ob sich die Dunkle Energie selbst im Laufe der Zeit verändert, bleibt eine offene und aktive Frage.

Häufige Fragen zur Dunklen Energie

Was ist Dunkle Energie?

Dunkle Energie ist der Name für das, was die Expansion des Universums beschleunigt. Sie verhält sich wie eine abstoßende Kraft, die gleichmäßig im Raum verteilt ist und nicht mit gewöhnlicher Materie oder Licht wechselwirkt – was sie unsichtbar macht für jedes Instrument, das wir gebaut haben. Obwohl sie rund 70 Prozent der Gesamtenergie des Universums ausmacht, wurde sie nie direkt nachgewiesen. Ihre Existenz wird ausschließlich aus der Expansionsrate des Universums erschlossen, gemessen an Supernovae, Galaxiendurchmusterungen und der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung.

Woher wissen wir, dass das Universum beschleunigt?

Indem man vergleicht, wie schnell sich ferne Supernovae von uns entfernen, verglichen mit nahen. In einem abbremsenden Universum würden sehr entfernte Explosionen im Verhältnis zu ihrer Helligkeit schneller zurückweichen als erwartet. Stattdessen erscheinen sie schwächer – das heißt, sie sind weiter entfernt, als ein Abbremsen vorhersagen würde, was bedeutet, dass sich die Expansion im Laufe der Zeit beschleunigt hat. Dieses Signal wurde durch mehrere unabhängige Beobachtungsmethoden bestätigt, die jeweils auf unterschiedlicher Physik beruhen.

Könnte sich Dunkle Energie im Laufe der Zeit verändern?

Möglicherweise. Das einfachste Modell behandelt Dunkle Energie als kosmologische Konstante – fest, gleichförmig und dauerhaft. Doch erste Ergebnisse der DESI-Durchmusterung und einiger Supernova-Kompilationen haben auf mögliche Abweichungen hingedeutet. Die Frage ist wirklich offen. Diese Widerlegung bestätigt, dass die Beschleunigung nicht gestoppt ist; sie klärt nicht, ob die Stärke der Dunklen Energie konstant ist.

Löst dies die Hubble-Spannung?

Nein. Die Hubble-Spannung – die anhaltende Diskrepanz zwischen verschiedenen Methoden zur Messung der aktuellen Expansionsrate des Universums – ist ein separates und ungelöstes Problem. Diese Widerlegung befasst sich nur mit der Frage, ob das Universum noch immer beschleunigt, nicht mit der genauen Rate, mit der es dies tut.

Das Nancy Grace Roman Space Telescope, das wenige Tage vor Veröffentlichung dieser Widerlegung gestartet wurde, soll während seiner fünfjährigen Mission die größte Supernova-Durchmusterung der Geschichte liefern. In Kombination mit Euclids Weak-Lensing-Daten und den Galaxienkarten von DESI dürften Romans Beobachtungen die Bandbreite möglicher Modelle der Dunklen Energie erheblich eingrenzen – und entweder die kosmologische Konstante bestätigen oder eine Revision erzwingen, die niemand vorhergesagt hat.

Referenz: Wiseman et al., „Still accelerating: type Ia supernova cosmology is robust to host galaxy age evolution“, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2026; 549(3). DOI: 10.1093/mnras/stag797

Schlagwörter: dark energy, Adam Riess, Brian Schmidt, cosmic acceleration, Nobel Prize, Type Ia supernova

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