Wird eine Phantomenergie das Universum auseinander reißen? - wissenschaft.de
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Astronomie+Physik

Wird eine Phantomenergie das Universum auseinander reißen?

Eine als Phantomenergie bezeichnete Form von Energie könnte neuesten Theorien amerikanischer und spanischer Astrophysiker zu Folge erklären, wieso die Beschleunigung der Ausdehnung des Weltalls immer mehr zunimmt. Schuld daran ist eine spezielle Form von Vakuumenergie, die immer mehr zunimmt, bis sie schließlich in etwa 21 Milliarden Jahren die Schwerkraft übertrumpfen wird. Innerhalb von einer Milliarde Jahren würden dann Galaxien, Sonnensysteme, Sterne und schließlich sogar Atome auseinanderbrechen. Das berichten die Forscher auf dem PrePrint-Server des Los Alamos Laboratoriums (Artikel astro-ph/0305559 und astro-ph/0302506).

Wissenschaftler spekulieren schon seit längerem, dass die immer schneller vonstatten gehende Ausdehnung des Weltalls durch die Energie des Vakuums erklärt werden könnte. Diese Energie durchsetzt das gesamte All und ist unter anderem dafür verantwortlich, dass sich selbst im Vakuum über kurze Zeiträume hinweg ständig Elementarteilchen bilden. Die Größe dieser Energie ist allerdings noch umstritten, und daher sprechen die Forscher von einer so genannten „Dunklen Energie“, in Analogie zur Dunklen Materie.

Die Dunkle Energie tritt gewissermaßen schon in der Allgemeinen Relativitätstheorie Einsteins in Form einer „kosmologischen Konstanten“ auf und kann so die Dynamik des Weltalls zum Teil erklären. Die Größe der Dunklen Energie würde dieser Theorie zu Folge immer gleich bleiben, so dass sich das All beständig weiter ausdehnt.

Der Physiker Robert Caldwell vom Dartmouth College im US-Bundesstaat New Hampshire meint allerdings, dass die Dunkle Energie im Laufe der Zeit immer mehr zunehmen wird. Diese von ihm auf den Namen Phantom-Energie getaufte spezielle Form der Vakuumenergie würde daher ab einem gewissen Zeitpunkt ? etwa 21 Milliarden Jahre in der Zukunft ? so groß sein, dass die Schwerkraft weit entfernte Galaxien nicht mehr zusammenhalten könnte. Innerhalb eines Zeitraums von einer weiteren Milliarde Jahre würden dann Galaxien, Sonnensysteme und schließlich auch Planeten und Sterne auseinanderbrechen. Wenn die Phantomenergie am Ende auch die anderen physikalischen Grundkräfte übertrifft, brechen selbst Atome auseinander.

Dieses Schreckensszenario muss allerdings einer soeben erschienenen Veröffentlichung des an dem Höheren College für Wissenschaftliche Studien in Madrid beschäftigten Physikers Pedro González-Díaz nach nicht unbedingt eintreten. Die Phantomenergie könnte vielmehr eine harmlosere Form annehmen, die die Schwerkraft nicht zusammenbrechen lässt. Dazu muss sich die Energie wie eine Art Gas verhalten, so dass kleine Fluktuationen der Energiedichte im Laufe der Zeit gedämpft werden.

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Welche dieser konkurrierenden Theorien schließlich die Ausdehnung des Universums erklären kann, ist bisher reine Spekulation. Dazu müssen zunächst eine Reihe weiterer Daten über die Ausdehnung des Universums gesammelt werden, insbesondere über die Struktur der kosmischen Hintergrundstrahlung. Ein spezieller Satellit der amerikanischen Raumfahrtbehörde Nasa geht diesen und anderen Fragen derzeit nach.

Stefan Maier
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