Welche Beweise gibt es für Dunkle Energie?

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5 Antworten

Der einzige mir bekannte Beweis für die Existenz von etwas, das die Astrophysiker mehr oder weniger ad hoc als Dunkle Energie bezeichnen, ist die nach den Daten von Perlmutter, Riess und Schmidt offenbar beschleunigte Expansion des Kosmos.

Der Name »Dunkle Energie« bezeichnet nicht nur etwas, das wie die Dunkle Materie nicht mit elektromagnetischer Strahlung interagiert und daher nicht leuchtet, sondern das Adjektiv steht auch für den Wissensstand der derzeitigen Physik über dieses Phänomen.

Man tappt buchstäblich im Dunklen, denn man weiß wirklich nicht, was diese Dunkle Energie sein soll. Das weiß man von von der Dunklen Materie nicht, aber da gibt es wenigstens einige Erklärungsansätze, die bei der Dunklen Energie komplett fehlen, zumal diese gravitativ abstoßend wirkt. Unter anderem habe ich mal den Namen »Quintessenz« gelesen, unter Rückgriff auf die Idee von einem fünften Element nach der antiken Vier-Elemente-Lehre. Diese Quintessenz soll einen negativen Druck besitzen; der entfalte zwar als direkte Wirkung eine Sogwirkung, würde gravitativ aber das Gegenteil bewirken, da er einen negativen Energiebeitrag leistete.

Es gibt auch immer wieder Alternativansätze; unlängst habe ich flüchtig die Frage gelesen, ob unser Kosmos womöglich als Ganzes rotiere. Der Beschleunigungseffekt sei nicht isotrop, meine ich auch gelesen zu haben.

Auf alle Fälle ist hier das letzte Wort noch lange nicht gesprochen. Man weiß aber auch nicht, was die für den Beginn des Kosmos schon länger diskutierte Inflation ausgelöst hat. Vielleicht ist es dieselbe Dunkle Energie.

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Man hat vor Jahrzenten festgestellt, dass sich das Universum immer schneller ausdehnt. Um diese Ausdehnungsbeschleunigung zu erklären, führte man die Dunkle Energie ein.

Was die Dunkle Energie genau sein soll ist glaube ich noch gar nicht klar.

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Wissenschaftler meinen Dunkle Energie mit Hilfe von Veränderung in der kosmischen Hintergrundstrahlung im Universum, einem Überbleibsel des Urknalls, nachgewiesen zu haben. 

http://m.spiegel.de/wissenschaft/weltall/a-569125.html

Bildlich gesprochen sieht unser Universum ein bisschen aus wie Badeschaum: Die Materie ist höchst ungleich verteilt. Galaxien bilden Haufen und, durch sogenannte Filamente verbunden, Superhaufen. Diese zählen zu den größten bekannten Strukturen im Universum.

Unsere Milchstraße zum Beispiel gehört zum Virgo-Superhaufen. Zwischen den Superhaufen gibt es riesige Leerräume, die sogenannten Supervoids, in denen es statistisch gesehen gerade einmal ein Atom pro Kubikmeter gibt - also so gut wie nichts.

So recht erklären konnten die Astronomen diese Struktur bisher nicht. Sie musste aber mit der sogenannten Dunklen Energie zu tun haben - so viel galt als sicher.

Die Gravitationswirkung der sichtbaren Materie reicht nämlich nicht aus, um die wundersame Anordnung in der seit dem Urknall vergangenen Zeit zu erklären. Und so glauben Astronomen, dass die Dunkle Energie 70 Prozent der Masse des Universums ausmacht.

Obwohl die Dunkle Energie als gedankliches Konstrukt absolut überzeugt, fehlte bisher ein direkter Nachweis. Das ist umso paradoxer, weil es zum Beispiel durchaus Aussagen über das Alter der Dunklen Energie gibt: Demnach beeinflusst sie seit mindestens neun Milliarden Jahren die Geschicke unseres Universums.

Eine Forschergruppe um Istvan Szapudi von der University of Hawaii feiert nun einen möglichen Durchbruch: "Wir konnten Dunkle Energie in Aktion nachweisen, während sie große Supervoids und Superhaufen von Galaxien streckt", sagte Szapudi. Die Wissenschaft geht seit rund zehn Jahren davon aus, dass die Dunkle Energie gegen die Wirkung der Gravitation arbeitet - und so für eine beschleunigte Expansion des Universums verantwortlich ist.

Szapudi und seine Kollegen wollen die Dunkle Energie mit Hilfe von Veränderung in der kosmischen Hintergrundstrahlung im Universum, einem Überbleibsel des Urknalls, nachgewiesen haben. Zwei weitere Forscherteams hatten in diesem Jahr schon Ergebnisse präsentiert, die in diese Richtung deuteten. Die Wissenschaftler argumentieren, die allgegenwärtige Strahlung durchlaufe Superhaufen und Voids gleichermaßen. Beim Durchqueren eines Galaxienhaufens erhalte die Mikrowellenstrahlung dann wegen der Gravitation etwas zusätzliche Energie - die sie eigentlich beim Verlassen des Haufens wieder verlieren müsste.

Szapudi und seine Kollegen gehen nun aber davon aus, dass der Galaxie-Superhaufen - wie in der Theorie vorhergesehen - durch die Wirkung der Dunklen Energie gedehnt wird, während die Mikrowellen ihn durchlaufen. Die Reise der Wellen durch den Superhaufen kann bis zu 500 Millionen Jahre dauern. In dieser Zeit schwächt sich die Wirkung der Gravitation so stark ab, dass die Strahlung einen Teil der zusätzlich aufgenommenen Energie beim Verlassen des Haufens behalten kann.

Die Forscher haben auf einer Karte der kosmischen Hintergrundstrahlung die bekannten Superhaufen und -voids eingezeichnet. Dabei bemerkten sie, dass die Strahlung beim Durchlauf durch eine Galaxie tatsächlich minimal an Energie gewann. Beim Durchströmen eines Voids war genau der umgekehrte Effekt bemerkbar.

"Mit dieser Methode können wir zum ersten Mal sehen, was Supervoids und Supercluster mit der Mikrowellenstrahlung machen, die sie durchläuft", sagt der ebenfalls beteiligte Nachwuchsforscher Benjamin Granett.

Das Problem: Die Effekte, die das Team beobachtet haben will, sind kleiner als die ohnehin vorhandene Fluktuation der Mikrowellenstrahlung nach dem Urknall.

Deswegen bildeten die Forscher aus den Ergebnissen von jeweils 50 Superhaufen und -voids einen Mittelwert - und auch hier fanden sie ihre Theorie bestätigt.

Die Wissenschaftler, die ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift "Astrophysical Journal Letters" veröffentlichen wollen, sind deswegen überzeugt, dass der von ihnen beobachtete Effekt tatsächlich existiert und nicht auf Zufall beruht. Die Chancen dafür stünden bei 1 zu 200.000, sagen sie.

Simon White vom Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching lobt die Ergebnisse des Teams aus Hawaii. "Diese Analyse ist wahrscheinlich richtig", sagt er SPIEGEL ONLINE. Die Dunkle Energie beeinflusse wie schon vermutet das Wachstum der kosmischen Strukturen.

Von einem Durchbruch will White trotzdem nicht sprechen. Für ihn ist die Existenz der Dunklen Energie längst bewiesen - und zwar seit den Erkenntnissen über die beschleunigte Ausweitung des Universums vor einem Jahrzehnt.


Ich habs trotzdem nicht so ganz verstanden ;)

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ThomasJNewton 27.07.2016, 21:20

So eloquent - oder elend lang - deine Antwort auch ist, ich erkenne nicht, dass du den Unterschied zwischen Dunkler Materie und Dunkler Energie verstanden hast.

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Ariestoteles 27.07.2016, 21:24
@ThomasJNewton

Dunkle Materie ist ein Stoff, der nach Meinung der Astronomen vorhanden sein muss, den man aber nicht als Sterne, Gas oder Staub sehen kann. So hat man beispielsweise festgestellt, dass sich die Rotation von Galaxien - auch die unserer Milchstraße - nur dann erklären lässt, wenn ihre Masse deutlich größer ist, als die Masse aller ihrer Sterne zusammen. Den gleichen Befund gibt es auch für größere Strukturen im All, wie etwa für Galaxienhaufen oder Superhaufen.

Man nimmt heute an, dass sich normale Materie genau an den Stellen gesammelt hat, wo es besonders große Mengen dieser Dunklen Materie gibt. Hier bildeten sich dann Galaxien und Galaxienhaufen. Dunkle Materie verrät sich nur durch ihre Anziehungskraft, sonst kommt es zu praktisch keinen Wechselwirkungen mit normaler Materie. Um was es sich bei Dunkler Materie genau handelt, ob beispielsweise um exotische Teilchen, weiß man bislang nicht.

Dunkle Energie ist fast noch rätselhafter und ihre Existenz erst seit einigen Jahren bekannt: Seit langer Zeit wissen die Astronomen, dass sich unser Universum ausdehnt. Man hatte aber immer angenommen, dass aufgrund der gegenseitigen Anziehungskraft der Materie im Universum sich diese Expansion verlangsamen muss. Dann hat man festgestellt, dass dies offenbar nicht der Fall ist, sondern dass sich die Expansion sogar beschleunigt. Irgendetwas muss also der Anziehungskraft der Materie entgegenwirken. Diese ominöse Energie nennt man Dunkle Energie. 

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ThomasJNewton 27.07.2016, 21:41
@Ariestoteles

Mir musst du das nicht erklären.

Ich habe nur Zweifel geäußert, dass du den Unterschied kennst oder erklären kannst.

Anscheinend liegt es am Erklären.
Ich habe das auch nicht an deinen Erklärungen erkannt, sondern aus deinen ellenlangen Ausführungen erschlossen.

Wenn ich frage, ob du den Unterschied kennst, gibt es nur 2 Antworten:

  1. Ja
  2. Nein

Jedes weiter Wort ist überflüssig.

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Ariestoteles 27.07.2016, 21:46
@ThomasJNewton

Du hast ja recht gehabt, ich habe zweimal einfach nur einen Artikel aus dem Internet hier reinkopiert ;) 

Ok, ich habe jetzt mal versucht zu verstehen was das ist:

Die dunkle Energie wirkt der Anziehungskraft der Materie entgegen. Es gibt sie wahrscheinlich, weil sich das Universum schneller ausdehnt als es eigentlich sollte.

Und die dunkler Materie ist Masse, die kein Licht reflektieren kann. Sie erkennt man daran, weil sich die Rotation von Galaxien, nur durch sie erklären lässt.

So richtig ? ;)

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ThomasJNewton 27.07.2016, 22:05
@Ariestoteles

Das ist so etwa das grundlegendste, nicht völlig richtig.

Auf jeden Fall ist es aber richtig, nur das zu schreiben, was man selbst weiß.
Oder was man vermutet, das aber als Vermutung kennzeichnet.

Einfach fremdes zu kopieren ist schon mal zu wenig.
Dann könnte der Fragesteller ja gleich googlen. Oder könnte, wenn er könnte.

Es aber nicht mal als Zitat zu kennzeichnen, ist bestenfalls schlechter Stil.
In vielen Fällen auch eine strafbare Handlung.
Auch Wikipedia-Artikel darfst du nicht einfach so kopieren, sondern nur, wenn du die Quelle nennst.
So etwa, bin kein Jurist, aber eigentlich ist es doch eine Frage des Anstands.

Also nenn deine Quellen, und vergewissere dich, dass diese das Kopieren erlauben.
Sonst muss ich dich melden, auch wenn das den Support noch nie interessiert hat.

Urheberrechtsverletzungen sind ja auch keine Offizialdelikte, m.W.
Aber sie bewusst zu fördern, ist auch kein guter Stil.

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Ariestoteles 27.07.2016, 22:10
@ThomasJNewton

Ja da hast du recht, daran habe ich gar nicht gedacht, werde auf jeden Fall ab jetzt bei sowas auch immer die Quelle nennen.

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Ariestoteles 27.07.2016, 22:19
@Ariestoteles

Beim Spiegel Artikel habe ich die Quelle in Form eines Links genannt, hätte das natürlich noch deutlicher hinschreiben müssen.

Den Artikel zum Unterschied dunkle Energie, dunkle Materie habe ich von http://www.astronews.com/frag/antworten/4/frage4107.html

Aber werde das nächste mal mehr aufpassen, es gibt ja genug Abmahnanwälte die nur auf eine Gelegenheit warten, mit sowas Geld zu verdienen ;)


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Ariestoteles 27.07.2016, 22:34
@Ariestoteles

Außerdem dachte ich, dass du schon bei deinem leicht bissigen Kommentar zu meinen ersten Artikel durchschaut hast, dass der nur kopiert ist, deshalb habe ich aus Sarkasmus noch einen kopierten Artikel zudem Unterschied dunkle Energie/Materie gesendet. Anscheinend dachten hier wirklich einige, ich hätte das selber geschrieben, damit habe ich überhaupt nicht gerechnet, dachte das sei den meisten in vornherein klar, dass sowas nicht von mir seien kann. Und wiegesagt, die Sache mit dem Urheberrecht wusste ich nicht.

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ThomasJNewton 28.07.2016, 16:53
@Ariestoteles

Ich bin eben leicht autistisch. Mir vorzustellen, was in anderen Menschen vorgeht, gehört nicht zu meinem Wesen.

Ich habe das mühsam lernen müssen, und auch nur deswegen, weil es im Zusammenleben oftmals nötig und hilfreich ist.

Aber mit dem Herzen bin ich nicht dabei. Für mich soll jemand einfach deutlich sagen, was er warum tut, wenn er will, dass ich es weiß.

Verstehen kann ich es vielleicht niemals wirklich, schon weil es mir nicht am Herzen liegt. Und ehrlich gesagt ist auch mein Ehrgeiz begrenzt.

Wenn sich Leute immer wieder Sätze um die Ohren hauen, wo der andere dann denkt, was der eine gemeint haben könnte, und mit welcher Absicht er das gesagt haben dürfte ...
... dann fühle ich NICHT MICH als behindert.

Davon abgesehen verorte ich auch bei dir einen Fehleinschätzung.
Die Experten kennt man, man hatte schon oft mit ihnen zu tun.
Dann gibt es immer wieder Fragen, wo man nur eines hofft, dass es die letzte ist.
Es gibt auch immer wieder Nachwuchsexperten, die schneller weg sind, als man sich den Namen einprägen kann.

Du bist Blau-Experte, aka Fragant. Das kann man an einem Tag werden, wenn man's drauf anlegt.
Nach diesem Thread werde ich dich ein paar Tage in Erinnerung behalten.
Mehr aber auch nicht.

Ich sehe dieses Forum als gemeinsames Projekt, Wissen zu verbreite(r)n.
Da darf jemand gerne mal zig Fragen stellen, oder in einer Frage etliche Nach- oder Gegenfragen stellen, wenn er halt einen Knoten im Hirn hat, und/oder irgendwo nicht weiterkommt.
Man kann auch gerne mal falsche Antworten geben, als zu forscher "Nachwuchsexperte".
Man kann auch als Experte mal falsch liegen, dann sieht man das auch ein.

Man kann auch viel von anderen Experten lernen, nicht nur bei Fragen, wo der eine falsch liegt und der andere richtig, sondern häufig dann, wenn die unterschiedlichen Herangehensweisen letzlich alle richtig sind, und man das vorher nicht erkannt hatte, und es auch rückblickend keiner 100%ig versteht.

Man respektiert einander, freut sich über Anerkennung, und gibt sie auch, macht sich ab und zu mal lustig, gerne so subtil, dass es nur die Experten verstehen (so naiv sind sie halt, die Nerds).

Für Taktik wirst du hier keine Anerkennung finden, und keinen Blumentopf gewinnen.
Schon weil es sinnlos ist, die zu vermuten, wenn man nicht der Übertaktikler ist.

Dann hab ich halt zig Zeilen verschwendet, oder wie man so sagt, "Perlen vor die Säure geworfen".
Das ist berechenbar, dieser Kommentar hat mich vielleicht 15 Minuten gekostet.

Von solchen Überlegungen frei zu sein ist UNBEZAHLBAR.
Und doch sehr lohnend.

Ich kann dir ganz spontan so 20 bis 100 Experten nennen, mit denen es einfach Spaß macht, zusammen zu wirken.
Da kannst du zu gehören, aber nicht mit Taktik oder Strategie, oder Tricks.
Wenn du das Wissen liebst, und deine Selbstliebe mal etwas beiseite lässt. Die ist auch wichtig, aber nicht hier und jetzt.

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Es ist kein Beweis, aber anders ist beispielsweise die Expansion des Universums oder Gravitation nicht zu erklären. 

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Also wenn du den flux kompensator umkehrst und den warp Kern abstößt bekommst du dunkle Materie 👍

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