Im frühen Universum verging die Zeit fünfmal langsamer

Experten haben Quasare erstmals als „Uhren“ benutzt, um die kosmische Zeitdilatation zu messen und damit bestätigt, dass Einstein Recht hatte.

Illustration eines Quasars, der als hellstes Objekt im Universum gilt. Foto: NOIRLab/NSF/AURA/J. Da Silva — Illustration eines Quasars, der als hellstes Objekt im Universum gilt. Foto: *NOIRLab/NSF/AURA/J. Da Silva*

Die Zeit im frühen Universum verging offenbar fünfmal langsamer als heute, sagten Wissenschaftler am 3. Juli. Dies ist das erste Mal, dass sie Quasare als „Uhren“ benutzt 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 Menschen aufgrund der Expansion des Universums ferne Universen langsam bewegen sehen sollten.

Das Universum ist schätzungsweise 13,8 Milliarden Jahre alt. Forscher haben zuvor Beobachtungen von Supernovae – extrem hellen Sternexplosionen – als „kosmische Uhren“ genutzt, um zu zeigen, dass die Zeit doppelt so langsam verging, als das Universum halb so alt war wie heute.

Neue Forschungen, die Quasare – die noch heller als Supernovae sind – nutzen, um tiefer in die Geschichte des Universums einzutauchen, zeigen, dass die Zeit mehr als eine Milliarde Jahre nach dem Urknall – der Explosion, die das Universum entstehen ließ – nur noch ein Fünftel so schnell zu vergehen scheint wie heute. Dieses Phänomen wird als kosmische Zeitdilatation bezeichnet.

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 fernen Galaxie umgebende Materie verschlingt und dabei intensive Strahlung aussendet. Sie gelten als die hellsten und energiereichsten Objekte im Universum und sind daher nützliche „Leuchtfeuer“ zur Kartierung des Universums, so Lewis.

Doch Quasare als „kosmische Uhren“ zu nutzen, ist deutlich schwieriger als bei Supernovae. Viele frühere Versuche, die Zeitdilatation mithilfe von Quasaren zu messen, sind gescheitert und haben zu teils merkwürdigen Schlussfolgerungen geführt, so Lewis. Die neue Forschung trägt dazu bei, die Dinge wieder ins rechte Licht zu rücken und bestätigt, dass Einstein Recht hatte.

Laut Lewis war ihr Erfolg darauf zurückzuführen, dass sie über mehr Daten zu Quasaren verfügten. Auch die jüngsten Fortschritte im statistischen Verständnis von Zufallsprozessen trugen dazu bei.

Um Quasare als messbare Zeitmesser zu nutzen, musste das Team die chaotischen Explosionen verstehen, die entstehen, wenn Schwarze Löcher Materie verschlingen. Lewis verglich sie mit einem Feuerwerk, bei dem die Lichtblitze zufällig erscheinen, aber tatsächlich verschiedene Elemente sind, die in ihrem eigenen Zeitrahmen heller und dunkler werden. „Wir haben dieses Feuerwerk entmystifiziert und gezeigt, dass Quasare auch als Standard-Zeitmarken für das frühe Universum verwendet werden können“, sagte Lewis.

Thu Thao (Laut AFP )

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