Der Kosmos beschleunigt möglicherweise asymmetrisch

Untersuchung von explodierenden Sternen könnte einen Eckpfeiler der Kosmologie ins Wanken bringen.

Anisotropie der kosmischen Expansion
Anisotropie der kosmischen Expansion

Beijing (China) - Das Universum expandiert nicht gleichmäßig in alle Richtungen. Diesen für die Astrophysiker unangenehmen Verdacht haben zwei chinesische Forscher mit einer sorgfältigen Analyse von 557 explodierenden Sternen - so genannten Supernovae - erhärtet. Damit gerät ein Grundpfeiler der Kosmologie ins Wanken, nämlich die Annahme, dass das Universum homogen und isotrop ist, sich also an jedem Ort und in jede Richtung gleich verhält.

In den 1920er Jahren entdeckten Edwin Hubble und andere Astronomen, dass das Universum nicht unveränderlich ist, sondern sich permanent ausdehnt - alle Galaxien scheinen voneinander weg zu fliegen. Nahezu sieben Jahrzehnte lang galt als eherner Grundsatz der Kosmologie, dass diese Expansion des Weltalls durch die Schwerkraft langsam abgebremst wird. Doch in den 1990er Jahren zeigten Beobachtungen ferner Supernovae, dass ganz im Gegenteil die kosmische Expansion sogar beschleunigt verläuft. Als Ursache für die Beschleunigung postulierten die Astrophysiker eine "Dunkle Energie", eine bislang unbekannte physikalische Eigenschaft des Vakuums.

Nun gerät ein weiterer eherner Grundsatz der Kosmologie ins Wanken, das "Kosmologische Prinzip", nach dem das Universum sich an jedem Ort und in jeder Richtung gleich verhält. Diese Symmetrieannahme ist eine wichtige Grundlage kosmologischer Modelle, mit denen die Forscher die Entstehung und Entwicklung des Kosmos beschreiben. In den vergangen Jahren mehrten sich jedoch die Anzeichen dafür, dass die Beschleunigung der kosmischen Expansion nicht in alle Richtungen gleich groß ist.

Den bislang besten statistischen Beweis für diese Asymmetrie liefern nun anscheinend Rong-Gen Cai und Zhong-Liang Tuo von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Beijing. Ihre Analyse der Daten von 557 Supernovae zeigt, dass die Expansion des Universums in Richtung auf das Sternbild Fuchs am stärksten beschleunigt ist. "Wenn eine solche bevorzugte kosmologische Richtung wirklich existiert," so schreiben die beiden Forscher in ihrer online publizierten Analyse, "dann müssen künftig anisotrope kosmologische Modelle ernsthaft in Betracht gezogen werden." Allerdings ist diese Arbeit noch nicht durch unabhängige Wissenschaftler geprüft.