Unser Universum dehnt sich aus: Seit dem Urknall weichen nicht nur alle Galaxien immer weiter auseinander, auch die Raumzeit selbst dehnt sich – wie ein aufgehender Hefeteig. Erste Hinweise darauf gab schon in den 1960er Jahren die kosmische Hintergrundstrahlung. Sie ist das Relikt von Strahlung, die 380.000 Jahre nach dem Urknall frei wurde und deren Wellen dann mit dem expandierenden Universum mitgedehnt wurden. Sie bilden heute einen schwachen Mikrowellenteppich, der das gesamte Universum ausfüllt. Auf Basis dieser Reststrahlung ermittelte der Planck-Satellit der ESA im Jahr 2013 für die Hubble-Konstante einen Wert von 67,15 Kilometer pro Sekunde pro Megaparsec (km/s/Mpc). Das Problem nur: Zuvor hatten Astronomen die kosmische Expansion über die Entfernung und Helligkeit von Supernovae und veränderlichen Sterne bestimmt – und sie kamen auf einen deutlich höheren Wert von 72 bis 74 km/s/Mpc.
Keine bloß statistische Abweichung mehr
Entweder handelte es sich dabei um eine bloß statistische Abweichung oder aber das Universum hat sein Expansions-Tempo von seiner Frühzeit bis heute deutlich geändert. “Die Astronomie-Gemeinde hat wirklich Probleme damit, diese Unterschiede zu verstehen und zu erklären“, sagt Studienleiter Adam Riess vom Space Telescope Science Institute in Baltimore. Denn bisherige kosmologische Modelle liefern keine Erklärung dafür. Seither haben weitere Astronomengruppen versucht, die Hubble-Konstante zu bestimmen und die seltsame Diskrepanz aufzulösen – ohne Erfolg. Stattdessen festigt sich die Abweichung zwischen den Messwerten des frühen und heutigen Kosmos immer mehr. In den späten 1990er Jahren lag die Unschärfe in der Bestimmung der Hubble-Konstante noch bei rund zehn Prozent, was eine bloß statistische Abweichung nicht ausschließen würde. Doch seither haben weitere Messungen die Schwankungsbreite auf nur noch 2,2 Prozent reduziert.
Jetzt haben Riess und sein Team die bisher genaueste Messung der Hubble-Konstante vorgestellt – und auch sie zementiert die Diskrepanz zu den Planck-Werten. Für ihre Studie richteten sie das Hubble-Weltraumteleskop auf rund 70 Cepheiden – veränderliche Sterne – in unserer Nachbargalaxie, der Großen Magellanschen Wolke. Aus dem Flackern und der Helligkeit dieser Sterne lässt sich ihre Entfernung besonders genau bestimmen und daraus wiederum können Astronomen auf die kosmische Expansionsrate schließen. Diese liegt nach den Berechnungen von Riess und seinem Team bei 74,03 km/s/Mpc – und damit erneut deutlich höher als die Planck-Werte. Das Universum dehnt sich demnach offenbar heute um neun Prozent schneller aus als es den Planck-Messungen zufolge im frühen Kosmos der Fall war. Hinzu kommt, dass die Unsicherheit für diesen Wert nun auf nur noch 1,9 Prozent reduziert ist.
