Neue Forschungen geben das Alter des Universums mit 26,7 Milliarden Jahren an, fast doppelt so alt wie zuvor angenommen.

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von Bernard Rizk, University of Ottawa

Unser Universum könnte doppelt so alt sein wie bisherige Schätzungen, laut einer neuen Studie, die das vorherrschende kosmologische Modell in Frage stellt und neues Licht auf das sogenannte 'unmögliche frühe Galaxienproblem' wirft.

Die Arbeit wurde im Journal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht.

'Unser neu entwickeltes Modell dehnt die Zeit für die Entstehung von Galaxien um mehrere Milliarden Jahre aus, wodurch das Universum 26,7 Milliarden Jahre alt ist und nicht wie zuvor auf 13,7 Milliarden Jahre geschätzt', sagt Autor Rajendra Gupta, außerordentlicher Professor für Physik an der Fakultät für Naturwissenschaften an der University of Ottawa.

Seit Jahren berechnen Astronomen und Physiker das Alter unseres Universums, indem sie die seit dem Urknall vergangene Zeit messen und die ältesten Sterne basierend auf der Rotverschiebung des Lichts aus entfernten Galaxien studieren. Im Jahr 2021 wurde das Alter unseres Universums dank neuer Techniken und Fortschritte in der Technologie mit dem Lambda-CDM-Konsensmodell auf 13,797 Milliarden Jahre geschätzt.

Jedoch haben viele Wissenschaftler sich über die Existenz von Sternen wie dem Methusalem gewundert, die scheinbar älter sind als das geschätzte Alter unseres Universums, und über die Entdeckung früher Galaxien in einem fortgeschrittenen Entwicklungsstadium, die durch das James-Webb-Weltraumteleskop ermöglicht wurde. Diese Galaxien, die nur etwa 300 Millionen Jahre nach dem Urknall existierten, scheinen ein Maß an Reife und Masse aufzuweisen, das normalerweise mit Milliarden Jahren kosmischer Evolution verbunden ist. Darüber hinaus sind sie erstaunlich klein, was der Gleichung eine weitere Ebene des Rätsels hinzufügt.

Die müde-Licht-Theorie von Zwicky schlägt vor, dass die Rotverschiebung des Lichts von entfernten Galaxien auf den allmählichen Energieverlust von Photonen über riesige kosmische Entfernungen zurückzuführen ist. Allerdings widersprach sie Beobachtungen. Doch Gupta fand heraus, dass 'indem man dieser Theorie erlaubt, mit dem expandierenden Universum zu koexistieren, es möglich wird, die Rotverschiebung als Hybridphänomen und nicht rein aufgrund der Expansion zu interpretieren.'

Zusätzlich zur müden-Licht-Theorie von Zwicky führt Gupta die Idee von sich wandelnden 'Kopplungskonstanten' ein, wie sie von Paul Dirac postuliert wurden. Kopplungskonstanten sind fundamentale physikalische Konstanten, die die Wechselwirkungen zwischen Teilchen steuern. Laut Dirac könnten sich diese Konstanten im Laufe der Zeit verändert haben. Indem man ihnen die Möglichkeit gibt, sich zu verändern, kann der Zeitrahmen für die Entstehung von frühen Galaxien, die vom Webb-Teleskop bei hoher Rotverschiebung beobachtet wurden, von wenigen hundert Millionen Jahren auf mehrere Milliarden Jahre verlängert werden. Dies bietet eine plausiblere Erklärung für das fortgeschrittene Entwicklungsstadium und die Masse, die in diesen alten Galaxien beobachtet wurde.

Darüber hinaus schlägt Gupta vor, dass die herkömmliche Interpretation der 'kosmologischen Konstante', die für die beschleunigte Expansion des Universums verantwortliche Dunkle Energie repräsentiert, überarbeitet werden muss. Stattdessen schlägt er eine Konstante vor, die für die Entwicklung der Kopplungskonstanten verantwortlich ist. Diese Modifikation im kosmologischen Modell hilft, das Rätsel der kleinen Galaxiengrößen im frühen Universum zu lösen und ermöglicht präzisere Beobachtungen.

Journalinformation: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Bereitgestellt von der University of Ottawa