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Die Theorie von der dunklen Energie entstand, weil Wissenschaftler eine bisher unerklärbare Kraft beobachteten, die unser Universum verändert. Diese Kraft drängt die Galaxien immer weiter und weiter voneinander weg und führt dazu, dass sich das Universum immer schneller ausdehnt. Für diese Entdeckung wurde den Astrophysikern Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt und Adam Riess der Physiknobelpreis 2011 verliehen.
Das Universum dehnt sich seit dem Urknall aus
Vor 14 Milliarden Jahren entstand mit einem riesigen Knall unser Universum. Wissenschaftler glauben, dass das ganze Universum einmal die Grösse eines Sandkorns hatte. Das Universum muss unglaublich heiss und sehr dicht gewesen sein. Nach dem Urknall dehnte es sich aus und kühlte dramatisch ab. Atome und Moleküle entstanden. Die Anziehungskraft (Gravitation) formte die Masse in immer grössere Klumpen zu Sternen, Planeten und Galaxien, wie wir sie heute kennen.
Die Gravitationskraft wirkt zwischen Massen: Sie ziehen sich an
Sogar während sich das Universum immer weiter ausdehnt, hält die Gravitationskraft alles zusammen. Die Gravitationskraft ist umso stärker, je grösser eine Masse ist und je näher die Massen beieinander sind. Jedes Stück Masse im Universum zieht alle anderen an.
In den 20er Jahren berechneten die Astronomen, dass das Universum genug Masse (und also genug „Zugkraft“) hat, um die Ausdehnung zu verlangsamen. Es ist aber nicht genug Masse vorhanden, um die Ausdehnung zu stoppen oder sogar umzukehren. So sollte sich das Universum immer weiter, aber immer langsamer ausdehnen.
Lässt sich die Ausdehnung des Universums messen?
Die Ausdehnungsgeschwindigkeit des Universums lässt sich berechnen, und genau das wurde Ende der 1990er Jahre getan. Die Forscher wollten messen, wie stark sich das Universum bereits verlangsamt hat. Dazu beobachteten sie eine spezielle Art von explodierenden Sternen – sogenannte Supernovae vom Typ 1a. Solche Supernovae werden als Referenz Standardkerze zur Distanzenmessung im All verwendet. Das kannst du dir ähnlich vorstellen, wie wenn du in einer weiten Landschaft verschiedene Menschen beobachtest: Du weisst, wie gross ein Mensch etwa ist, und kannst deshalb abschätzen, wie weit er entfernt ist – egal, ob er in einer Wiese oder neben einem riesigen Baum steht.