JWST entdeckt Supernova, die durch Gravitationslinse verzerrt wurde und löst das Rätsel um Hubble!

warum tut das Universum nicht das was es sollte oder anders gefragt wieso weicht die tatsächliche Expansionsgeschwindigkeit des Kosmos so dramatisch von ihrem theoretisch vorhergesagten Wert ab die Experten beißen sich nun schon seit mehreren Jahren die Zähne an der sogenannten helspannung aus doch jetzt hat das James webteleskop eine ganz besondere Supernova aufgespürt die aufgrund des tionlinseneffekt gleich dreimal in einem einzigen Bild auftaucht und es somit erlaubt den Wert der hubelkonstante in einem nieedwesenen Umfang zu bestimmen aber verwirrenderweise wirft diese revolutionäre Messmethode mit unter noch mehr Fragen auf als sie beantwortet und wir müssen uns vielleicht eingestehen dass wir noch weit davon entfernt sind den wahren Charakter des Universums begriffen zu haben irren ist menschlich und Albert Einstein war eben auch nur ein Mensch tatsächlich war der der Relativitätstheorie anfangs so sehr von der Vorstellung eines statischen unveränderlichen Universums überzeugt dass er seinen Gleichungen sogar eine kosmologische Konstante hinzufügte als dann aber Edwin hubbble die Expansion des Kosmos anhand der galaxienflucht entdeckte und Alexander Friedmann und geur leemetre über dies kosmologische expandierende Lösungen der Feldgleichungen fanden sah sich Einstein dazu gezwungen die Idee seiner konstante wieder zu verwerfen im Anschluss soll der weltbekannte Physiker diese dann sogar als die größte Eselei seines Lebens bezeichnet haben und heute gehört das Wissen dass sich das Weltall seit seine Geburtsstunde unablässig ausdehnt ohnehin zum kleinen einm ein der Astronomie dazu im Detail expandiert das Universum dabei jedoch nicht in einen bestehenden Raum hinein es ist viel mehr der Raum selbst der kontinuierlich größer wird grundsätzlich wird die Expansion des Kosmos mit Hilfe weit voneinander entfernter Objekte im Raum abgeleitet denn immerhin wächst die Distanz die zwischen ihnen liegt stetig an wenn es nun aber um die Frage nach der sogenannten hubbelkonstante geht die angibt mit welcher Geschwindigkeit das weltil aktuell expandiert stehen den Wissenschaftlern gleich zwei komplett unterschiedliche Methoden zur Verfügung die erste bezieht sich auf das Standardmodell der Kosmologie und kombiniert unsere theoretischen Überlegungen mit der Messung der kosmischen Hintergrundstrahlung dabei handelt es sich wiederum um ein strahlenrelikt im Mikrowellenbereich das etwa 380 000 Jahre nach dem Urknall entstand und bis heute das gesamte Weltall erfüllt jedenfalls erhalten wir im Zuge dieser Bestimmungsmethode für die hubelkonstante einen Wert von rund 67 deren Einheit ist im übrigen etwas ungewöhnlich denn sie wird in Kilometer pro Sekunde pro megapassc angegeben ein megapassc entspricht dabei etwa 3,26 Millionen Lichtjahren während ein Lichtjahr 9,46 Billionen Kilometer beträgt im Umkehrschluss bedeutet das also nichts anderes als dass die Geschwindigkeit mit der sich die Galaxien im All voneinander entfernen alle 3,26 Millionen lichtjah um 67 km pro Sekunde zunimmt das sind stolze 244 000 kmh pro meggaass aber es geht auch noch deutlich rasanter denn wie gesagt ist dies nur eine von zwei Bestimmungsmethoden und die andere fußt auf der Beobachtung von Objekten wie Typ 1A supernov die stets die gleiche Helligkeit erreichen oder sogenannten cfeiden also Sternen deren Helligkeit regelmäßig schwankt vor diesem Hintergrund beträgt die hubelkonstante dann aber nicht mehr 6 sondern plötzlich über 73 km pro Sekunde pro megapass infolg dessen zeigen die realen Beobachtungen im Weltall also auch dass sich der Kosmos heute um 20.000 kmh Pro megap 6 schneller ausdehnt als er es dem kosmologischen Standardmodell zufolge überhaupt dürfte aber wie ist das möglich wie der Kosmos die Kosmologie trollt genau das ist die Frage und die einfachste Antwort wäre wohl die dass die der Vergangenheit schlicht und ergreifend fehlerhaft waren um also zu testen ob wir den vom Hubble Weltraumteleskop gesammelten Daten wirklich trauen können führte Adam Rees im vergangenen Jahr eine neue Beobachtungsreihe mit dem deutlich leistungsstärkeren James Web Teleskop durch und wenn jemand weiß wie man den Hintergründen der beschleunigten Expansion des Universums auf den Zahn fühlt denn immerhin wurde der US-amerikanische Astrophysiker im Jahr 2011 genau dafür mit dem Physik Nobelpreis ausgezeichnet nachdem Web also über 320 sefiden untersucht hatte von denen viele zuvor schon vom Hubbel vermessen worden waren war die Verwirrung in den Reihen der Experten allerdings nur noch größer denn tatsächlich stimmten die ermittelten Werte für die Helligkeit und die Entfernung der cfiiden mit denen frühere Beobachtungen überin demnach ergaben also auch die neuen Daten eine helkonstante welche die aus den theoretischen Modellen deutlich übersteigt nun liegt es aber auf der Hand dass man geline gesagt ein Problemchen damit hat wenn eine konstante nicht konstant ist von der Tatsache dass diese Konstante dann auch noch das ganze Universum beschreiben soll ganz zu schweigen Spitze Internet Zungen würden an dieser Stelle vielleicht behaupten dass der Kosmos die Kosmologie getrollt hat und auch Adam Rees gibt offen zu dass unser Verständnis des Universums womöglich alles andere als vollständig ist so könnte es schlichtweg sein dass wir in unseren kosmologischen Modellen etwas fundamentales übersehen haben denn vielleicht gibt es da draußen neuartige Teilchen oder Felder die uns genauso unbekannt sind wie die möglicherweise exotischen Form der Dunklen Energie und dunklen Materie diese neue Supernova verrätt uns mehr über die hubbelspannung altes Rätsel neuer Ansatz denn tatsächlich haben die Forscher nun auch noch eine weitere Methode entwickelt um den wahren Hintergründen der geheimnisvollen hubbelspannung auf die Schliche zu kommen unterm Strich begann dieser neuartige Ansatz jedoch mit einer recht simplen und doch so tiefgreifenden Frage dies lautete was sind diese drei Lichtpunkte die vorher noch nicht da waren im Detail hatten die Experten in den webaufnahmen des Galaxienhaufens plck g165.7+ 67.0 nämlich drei leuchtende Gebilde identifiziert die auf den hubelbildern von 2015 noch nicht zu sehen waren und die sich schließlich als etwas ganz Besonderes entpuppen sollten und zwar als eine einzige Supernova die durch den Gravitationslinseneffekt verdreifacht schien kurz zur Einordnung in der Astronomie beschreibt der Gravitationslinseneffekt die Ablenkung von Licht durch große Massen im Rahmen dessen wird das Licht einer weit entfernten Quelle in diesem Fall einer Supernova von der Gravitation eines anderen Objekts beeinflusst das für den Betrachter davorliegt dabei gilt der Grundsatz dass Lichtstrahlen die von einer solchen Gravitationslinse abgelenkt werden umso stärker zur Masse hin abgelenkt werden je näher sie an dieser vorbeilaufen in einfachen Worten wirkt die Schwerkraft ein massereichen Objekts also wie eine gewaltige Lupe im Weltall die das Licht der dahinterliegenden Gebilde verzerrt aber wie kam das internationale Forschungsteam überhaupt zu dem Schluss dass auf den webaufnahmen ausgerechnet eine dreifach gelinste Supernova schlummert nun diesbezüglich erklärte Brenda Frey von der University of Arizona dass das entsprechende Feld namens g165 ohnehin für seine hohe sternentstehungsrate von über 300 Sonnenmassen im Jahr bekannt ist und dieser Umstand korreliert nun einmal auch mit höheren supernovaratten und tatsächlich sollten die folgenden Analysen die erste Vorahnung bestätigen und zeigen dass Web wirklich einen explosiven sternentod auf Bild gebannt hatte genauer gesagt sehen wir hier das urgewaltige Ende eines Weißen Zwerges und somit eine Supernova vom Typ 1A bei diesem Typ stielt ein Weißer Zwerg seinem partnerstern die Materie ehe er selbst die kritische Masse erreicht und explodiert und da diese leuchtspektakel alle annähernd die gleich anfangshelligkeit besitzen und sich zudem mit der Zeit im gleichen Maße abdimmen gelten sie in den Reihen der Experten als beliebte Standardkerzen und wie wichtig solche Standardkerzen für die Bestimmung der hubbelkonstante sind haben wir bereits erwähnt aber dieses Mal gewähte der Gravitationslinseneffekt den Forschern noch einmal vollkommen neue Einblicke bei der entsprechenden Linse handelt es sich nämlich in das um einen Galaxienhaufen im Vordergrund der das mittlere Bild relativ zu den beiden anderen Bildern spiegelte ätzlich bewegte sich das Licht nämlich auf drei verschiedenen Wegen und da jeder Weg unterschiedlich lang war das Licht sich aber stets mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt wurde die Sternenexplosion zu drei verschiedenen Zeitpunkten festgehalten zur besseren Veranschaulichung vergleicht Frey diese Charakteristik mit einem dreifachen Kosmetikspiegel indem wir drei verschiedene Bilder ein und derselben Person erkennen und in Anlehnung daran zeigen die zeitversetzten webaufnahmen einen rechten Spiegel indem jemand einen Kamm in die Hand nimmt einen linken Spiegel in dem Haare gekämmt werden und einen mittleren Spiegel in dem die Person den Kamm wieder zurücklegt warum hope die hubbelspannung weiter vertieft vom Frisiertisch zurück in den Forschungseinrichtungen erkennen wir dann dass eine solche dreifach Supernova mit ihren Zeitverzögerungen ihrer Entfernung und den gravitationslinseneigenschaften auch ein gewaltiges erkenntnispotenzial für die helspannung birgt denn immerhin stellt sie den Wissenschaftlern weitaus mehr Information zur Verfügung als es normalerweise der Fall ist und da die experten hoffen die rätselhafte Expansionsrate des Kosmos mit Hilfe dieser Supernova genauer denn je zu verstehen tauften sie sie kurzer Hand auf den Namen SN hope mit einer Rotverschiebung von Z = 1,78 gehört Haupt zu den am weitesten entfernten Typ 1A Supernova die bislang entdeckt wurden tatsächlich hat sich die sternenexlosion schon vor rund 10,3 Milliarden Jahren ereignet doch wenn man so möchte dann rückte sie dieser Tage eher in den Mittelpunkt eines astronomischen Blind Dates das bedeutet dass sich sieben Untergruppen des Pearl Forschungsprogramms daran machten hope in Bezug auf ihre Informationen zur hubbelspannung zu analysieren ohne sich dabei jedoch über ihre Ergebnisse auszutauschen dies besass den Hintergrund dass die entsprechenden Werte unabhängig voneinander und ohne Verzerrungen bestimmt werden sollten und sie wurden erst an einem bestimmten Tag zu einer festgesetzten Zeit gemeinsam enthüllt und als dann der Zeitpunkt gekommen war an dem die Teams ihre Modelle des gravitationslinseneffekts präsentierten betrug der ermittelte Wert der hubbelkonstante weder 67 noch 73 sondern 75,4 km pro Sekunde pro megapasc also was bedeutet das nun aber im Umkehrschluss nun ja einerseits stimmt das Ergebnis auch mit anderen Messungen im lokalen Universum überein doch andererseits steht es abermals im Widerspruch zu den Werten die für das jüngere Universum ermittelt wurden an dieser Stelle sei aber gemerkt dass dies erst die zweite Messung der hubbelkonstante mit dieser Methode war und zudem die erste die dabei eine standardkerze verwendete trotzdessen bleibt aber festzuhalten dass der Wert auch dieses Mal deutlich vom theoretisch abgeleiteten abweicht und dass wir dafür einfach keine eindeutige Erklärung können die Astronomen hoffen nun durch weitere Beobachtungen mit dem James Web Teleskop die Genauigkeit ihrer Messungen weiter zu verbessern und sofern Webs scharfes Auge künftig noch andere Standardkerzen erspen kann wird vielleicht auch der Tag kommen an dem das Mysterium der hubbelspannung endlich der Vergangenheit angehört und die Zeiten in denen du noch nicht auf Abonnieren geklickt hast könnten sogar schon jetzt endlich der Vergangenheit angehören drücke sehr gerne auf like und abonnieren um nie wieder ein neues Video von uns zu verpassen bis bald