In diesem Jahr jährt sich eine verblüffende Entdeckung zum 90. Mal: das Universum dehnt sich aus.

Die Entdeckung wurde von Edwin Hubble vorangetrieben, nach dem das Hubble-Weltraumteleskop in der Umlaufbahn benannt ist. Als Astronom am Mount Wilson Observatory in Los Angeles hatte Hubble Zugang zu den modernsten Geräten der damaligen Zeit, insbesondere zu dem 2,5-Meter-Hooker-Teleskop. Das 1917 gebaute Teleskop war bis 1949 das größte auf der Erde.

Seit 1919 entdeckte Hubble von der Sternwarte aus neue Galaxien, so die Carnegie Institution for Science. 1923 entwickelte er eine Methode zur Messung der Entfernung zwischen einer weit entfernten Galaxie und der Milchstraße, bei der er die tatsächliche Helligkeit von Sternen in einer anderen Galaxie berechnete und dann diesen Wert mit der Helligkeit verglich, die sie von der Erde aus hatten.

Diese Arbeit führte zu einer weiteren Enthüllung. Nach Angaben der Carnegie Institution wusste Hubble auch von der Arbeit eines früheren Astronomen, Vesto Melvin Slipher, der herausgefunden hatte, dass er messen konnte, wie schnell sich eine Galaxie auf die Milchstraße zu oder von ihr weg bewegte, indem er nach Veränderungen in den Wellenlängen des von dieser Galaxie kommenden Lichts suchte. Die Messung wird als Doppler-Verschiebung bezeichnet, und das Prinzip ist dasselbe wie die Tonhöhenänderung, die auftritt, wenn sich eine Krankenwagensirene nähert, vorbei heult und sich wieder entfernt, nur dass es sich dabei um Licht statt um Schall handelt. Beim Licht erscheinen die Wellenlängen, die von einem Objekt ausgesendet werden, das sich auf einen stationären Beobachter zubewegt, häufiger und damit blauer. Wellenlängen, die von einem sich entfernenden Objekt ausgestrahlt werden, erscheinen seltener und damit röter.

Mit Informationen über die Entfernung anderer Galaxien und deren Doppler-Verschiebung ausgestattet, veröffentlichten Hubble und seine Kollegen 1929 eine Arbeit, die die Astronomie verändern sollte. Die Abhandlung mit dem Titel „A Relation between Distance and Radial Velocity among Extra-Galactic Nebulae“ (Eine Beziehung zwischen Entfernung und Radialgeschwindigkeit bei außergalaktischen Nebeln) zeigte, dass die von der Milchstraße aus sichtbaren Galaxien alle schneller zu werden schienen. (Am 17. Januar 1929 wurde die Arbeit der Nationalen Akademie der Wissenschaften „mitgeteilt“)

Was Hubble und seine Mitautoren beobachtet hatten, war die Expansion des Universums selbst. Um eine berühmte Analogie zu verwenden, sind die Galaxien wie Rosinen im Brotteig des Universums. Wenn der Teig aufgeht, bewegen sich alle Rosinen weiter auseinander, aber sie stecken immer noch alle im selben Teig. Die Entdeckung ermöglichte die Berechnung des Alters des Universums: etwa 13,7 Milliarden Jahre alt.

Neunzig Jahre, nachdem das Hubble-Team seine Entdeckungen gemeldet hat, versuchen Wissenschaftler immer noch zu verstehen, wie diese Expansion funktioniert. Letztes Jahr berichteten Astronomen mit dem nach Hubble benannten Teleskop, dass die Ausdehnung schneller ist als erwartet – 73 Kilometer pro Sekunde pro Megaparsec, um genau zu sein. Ein Megaparsec entspricht 3,3 Millionen Lichtjahren, so dass diese Messung bedeutet, dass sich alle 3,3 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt eine Galaxie anscheinend mit 73 Kilometern pro Sekunde schneller ausdehnt.

Einige Monate später stellten dieselben Forscher fest, dass sich weiter entfernte Bereiche des Universums mit 67 Kilometern pro Sekunde pro Megaparsec weniger schnell auszudehnen scheinen. Die Diskrepanzen deuten darauf hin, dass irgendetwas – vielleicht dunkle Energie oder dunkle Materie – die Expansion des Universums in einer noch nicht verstandenen Weise beeinflusst.

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Ursprünglich veröffentlicht auf Live Science.