Experten nutzen Quasare als „Uhren“, um erstmals die kosmische Zeitdilatation zu messen und zu bestätigen, dass Einstein Recht hatte.
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, erklärten Wissenschaftler am 3. Juli. Zum ersten Mal nutzten sie Quasare als „Uhren“, 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 soll etwa 13,8 Milliarden Jahre alt sein. Forscher nutzten bereits Beobachtungen von Supernovas – extrem hellen Sternexplosionen – als „kosmische Uhr“ und zeigten, dass die Zeit doppelt so langsam verging, als das Universum noch halb so alt war wie heute.
Neue Forschungen mit Quasaren, die noch heller als Supernovae leuchten, um tiefer in die Geschichte des Universums zu blicken, zeigen, dass die Zeit mehr als eine Milliarde Jahre nach dem Urknall – der Explosion, die das Universum schuf – 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 intensive Strahlung aussendet. Sie gelten als die hellsten und energiereichsten Objekte im Universum und sind daher nützliche „Leuchtfeuer“ für die Kartierung des Universums, sagte Lewis.
Doch Quasare in „kosmische Uhren“ zu verwandeln, ist viel schwieriger als Supernovae. Viele frühere Versuche, Quasare zur Messung der Zeitdilatation zu nutzen, scheiterten und führten zu teils merkwürdigen Schlussfolgerungen, so Lewis. Die neue Forschung hilft, die Dinge wieder ins rechte Licht zu rücken und bestätigt, dass Einstein Recht hatte.
Laut Lewis war ihnen dies gelungen, weil sie über mehr Daten über Quasare verfügten. Auch die jüngsten Fortschritte im statistischen Verständnis des Zufalls waren hilfreich.
Um Quasare in messbare Zeituhren zu verwandeln, 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 ihren eigenen Zeitskalen heller und dunkler werden. „Wir haben dieses Feuerwerk entmystifiziert und gezeigt, dass Quasare auch als Standardzeitmarken für das frühe Universum verwendet werden können“, sagte Lewis.
Thu Thao (Laut AFP )
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