Für die rätselhafte Dunkle Energie, die die immer schnellere Expansion des Kosmos verursacht, könnte es eine einfache Erklärung geben: Wechselwirkungen zwischen Neutrinos und dem Vakuum könnten nämlich genau die richtige Menge Energie liefern, um die beobachtete Ausdehnung des Universums zu erklären, berichten Antonio Capolupo und Giuseppe Vitiello von der Universität von Salerno und Salvatore Capozziello von der Universität von Neapel.
Mit mehreren voneinander unabhängigen Messmethoden haben Kosmologen in den letzten Jahren herausgefunden, dass das Universum eine merkwürdige Entwicklung durchgemacht hat: Nach dem Urknall dehnte es sich zunächst inflationär aus. Darauf folgte eine Phase, in der die Gravitationskraft die Beschleunigung verlangsamte. Inzwischen nimmt die Beschleunigung wieder zu. Die einfachste Erklärung für dieses Verhalten würde darin bestehen, dass das Vakuum eine Art Energie besitzt, die der Schwerkraft entgegenwirkt. Allerdings sind relativ exotische physikalische Theorien mit bislang unentdeckten Teilchen oder zusätzlichen Raumdimensionen notwendig, um die beobachtete Expansionsgeschichte zu erklären.
Die drei italienischen Forscher stellen jetzt ein neues Modell vor, das ohne zusätzliche Teilchen auskommt. Ihrer Meinung nach spielt die Umwandlung von Neutrinos eine wichtige Rolle beim Dunkle-Energie-Rätsel. Erst kürzlich wurde experimentell nachgewiesen, dass Neutrinos, die als Elektron-, Myon- oder Tau-Neutrino vorkommen, zwischen diesen Zuständen hin- und herwechseln können. Berechnungen zufolge enthält jeder Kubikzentimeter des Universums etwa 300 Neutrinos. Die Energiedichte der Teilchen, die mit Materie kaum wechselwirken, stimmt in etwa mit der Energie überein, die nötig ist, um die beobachtete Beschleunigung der Ausdehnung des Kosmos zu erklären.
Das Modell der Italiener erklärt nun, wie die Neutrinos in Energie umgewandelt werden, berichtet das britische Magazin New Scientist. Demnach ist das Vakuum nicht wirklich leer, sondern besteht aus einem Sammelsurium von Teilchen, die aus dem Nichts erscheinen und wieder verschwinden. Die Neutrinos reagieren mit diesem betriebsamen Vakuum und geben dabei Energie ab, glauben Capolupo und seinen Kollegen. “Unsere Theorie enthüllt eine elegante, tiefe Verbindung zwischen Teilchenphysik und Kosmologie”, sagte Capolupo dem New Scientist.
Ute Kehse
