Dunkle Energie ist laut einer neuen Studie über Quasare möglicherweise keine kosmologische Konstante. Neue wissenschaftliche Arbeiten deuten darauf hin, dass sich diese Kraft in den 13,8 Milliarden Jahren seit dem Urknall verändert haben könnte.
„Wir haben Quasare nur eine Milliarde Jahre nach dem Urknall beobachtet und festgestellt, dass die Expansion des Universums bis heute schneller als erwartet war“, sagt der Hauptautor Guido Risaliti von der Universität Florenz. "Dies könnte bedeuten, dass die dunkle Energie umso stärker wird, je älter der Raum ist."
Quasare sind schnell wachsende supermassereiche Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien. Die unglaubliche Leuchtkraft von Quasaren kommt von Materialscheiben, die schwarze Löcher umkreisen. Diese sich schnell drehenden Scheiben erzeugen massive Mengen ultravioletter Strahlung, von denen einige mit Elektronen in nahe gelegenen Gaswolken kollidieren. Solche Wechselwirkungen können ultraviolette Strahlung auf Röntgenpegel verstärken und bei mehreren Wellenlängen von energiereichem Licht starkes Licht erzeugen.
Risality und seine Kollegin Elisabetta Lusso von der Durham University in England haben festgestellt, dass die Beziehung zwischen den beiden Lichtarten die Entfernung zum Quasar anzeigen kann. Sie untersuchten dieses Verhältnis in fast 1600 Quasaren. Sie verwendeten das Chandra-Röntgenobservatorium und das XMM-Newton-Raumschiff, um die Röntgenstrahlen der Quasare zu beobachten, und den bodengestützten Sloan Digital Sky Survey, um die ultraviolette Strahlung zu analysieren.
Risality und Lusso stellten fest, dass viele Quasare unglaublich weit entfernt sind. Der am weitesten entfernte von ihnen warf beispielsweise nur 1,1 Milliarden Jahre nach dem Urknall riesige Lichtmengen in den Weltraum.
„Da es sich um eine neue Technik handelt, haben wir zusätzliche Schritte unternommen, um zu zeigen, dass diese Methode zuverlässige Ergebnisse liefert“, sagt Lusso. "Wir haben gezeigt, dass die mit unserer Technologie erzielten Ergebnisse mit Messungen von Supernovae in den letzten neun Milliarden Jahren übereinstimmen, was uns zu einem früheren Zeitpunkt Vertrauen in die Zuverlässigkeit unserer Ergebnisse gegeben hat."
Somit stimmen die neuen Ergebnisse mit einigen frühen Beobachtungen relativ nahegelegener Supernovae überein. Frühere Arbeiten fanden eine scheinbar beschleunigte Expansion im Vergleich zum frühen Universum.
"Einige Wissenschaftler haben vorgeschlagen, dass möglicherweise neue Physik erforderlich ist, um diesen Unterschied zu erklären, was auch den Anstieg der Dunklen Energie erklären könnte", schließt Risality. "Die neuen Ergebnisse stimmen mit dieser Annahme überein."
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