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
Die Zeit schien im frühen Universum fünfmal langsamer zu vergehen als heute, sagten Wissenschaftler, berichtete AFP am 3. Juli. Dies ist das erste Mal, dass sie einen Quasar als „Uhr“ verwendet haben, 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 etwa 13,8 Milliarden Jahre alt. Forscher haben bereits Beobachtungen von Supernovas – extrem hellen Sternexplosionen – als „kosmische Uhr“ verwendet und konnten so nachweisen, 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 Supernovas 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 zur Entstehung des Universums führte – 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 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, mithilfe von Quasaren die Zeitdilatation zu messen, 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 dies gelungen, weil sie über mehr Daten zu Quasaren verfügten. Auch die jüngsten Fortschritte im statistischen Wissen über den Zufall sind hilfreich.
Um Quasare in messbare Uhren 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 aber tatsächlich 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 Standard-Zeitmarkierungen für das frühe Universum verwendet werden können“, sagte Lewis.
Thu Thao (Laut AFP )
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