Im frühen Universum verging die Zeit fünfmal langsamer

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Experten nutzen Quasare als „Uhren“, um erstmals die kosmische Zeitdilatation zu messen und zu bestätigen, dass Einstein Recht hatte.

Abbildung eines Quasars, des Objekts, das als das hellste im Universum gilt. Foto: NOIRLab/NSF/AURA/J. Da Silva — Abbildung eines Quasars, des Objekts, das als das hellste im Universum gilt. Foto: *NOIRLab/NSF/AURA/J. Da Silva*

Die Zeit im frühen Universum schien fünfmal langsamer zu vergehen als heute, sagten Wissenschaftler, berichtete AFP am 3. Juli. Dies ist das erste Mal, dass sie einen Quasar als „Uhr“ nutzten, um dieses seltsame Phänomen zu bestätigen.

Laut Geraint Lewis, Astrophysiker an der Universität Sydney und Hauptautor der neuen Studie, die in der Fachzeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht wurde, sagt Einsteins Relativitätstheorie voraus, dass die Menschen aufgrund der Ausdehnung des Universums eine langsame Bewegung entfernter Universen beobachten sollten.

Das Universum ist vermutlich etwa 13,8 Milliarden Jahre alt. Forscher haben bereits Beobachtungen von Supernovas – superhellen Sternexplosionen – als „kosmische Uhr“ verwendet, um zu zeigen, dass die Zeit doppelt so langsam verging, als das Universum noch halb so alt war wie heute.

Neue Forschungsergebnisse nutzen Quasare, die sogar heller als Supernovae sind, um tiefere Einblicke in die Geschichte des Universums zu gewinnen. Dementsprechend schien die Zeit mehr als eine Milliarde Jahre nach dem Urknall – der Explosion, die das Universum entstehen ließ – nur ein Fünftel so schnell zu vergehen wie heute. Dieses Phänomen wird kosmische Zeitdilatation genannt.

Um die kosmische Zeitdilatation zu messen, analysierten Lewis und der Statistiker Brendon Brewer von der Universität Auckland Daten von 190 Quasaren, die über zwei Jahrzehnte gesammelt wurden. Quasare entstehen, wenn ein supermassereiches Schwarzes Loch im Zentrum einer weit entfernten Galaxie umgebende Materie verschlingt und intensive Strahlung aussendet. Sie gelten als die hellsten und leistungsstärksten Objekte im Universum. Dies macht sie laut Lewis zu nützlichen „Leuchtfeuern“ für die Kartierung des Universums.

Allerdings ist es viel schwieriger, Quasare in „kosmische Uhren“ zu verwandeln, als Supernovas in Quasare. Viele frühere Versuche, Quasare zur Messung der Zeitdilatation zu verwenden, seien fehlgeschlagen und hätten zu einigen merkwürdigen Schlussfolgerungen geführt, sagte Lewis. Neue Forschungsergebnisse helfen dabei, die Dinge wieder ins rechte Licht zu rücken und bestätigen, dass Einstein Recht hatte.

Laut Lewis war ihnen das gelungen, weil sie über mehr Daten zu Quasaren verfügten. Auch die jüngsten Fortschritte im statistischen Wissen über Zufälligkeit sind hilfreich.

Um Quasare in Uhren mit messbarer Zeit zu verwandeln, musste das Team die chaotischen Explosionen verstehen, die auftreten, wenn Schwarze Löcher Materie verschlingen. Lewis vergleicht sie mit einem Feuerwerk, bei dem die Blitze zufällig erscheinen, es sich in Wirklichkeit aber um unterschiedliche Elemente handelt, die in ihrem eigenen Zeitrahmen heller und dunkler werden. „Wir haben Licht in dieses Feuerwerk gebracht und gezeigt, dass Quasare auch als Standardzeitmarkierungen für das frühe Universum verwendet werden können“, sagte Lewis.

Thu Thao (Laut AFP )

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