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Wissen eRosita: Dem Geheimnis der Dunklen Energie auf der Spur
Nachrichten Wissen eRosita: Dem Geheimnis der Dunklen Energie auf der Spur
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13:26 20.06.2019
Die künstlerische Darstellung zeigt mehrere miteinander verschmelzende Galaxien: Galaxienhaufen sind die größten durch Schwerkraft gebundenen Gebilde im Universum – und ein Schlüssel im Rätsel um die Dunkle Energie. Quelle: M. Kornmesser/ESO/dpa
Baikonur

Der größte Teil des Universums ist ein Mysterium. Dunkle Energie und Dunkle Materie machen zusammen 95 Prozent des Universums aus – und geben Astronomen viele Fragen auf. Während Wissenschaftler auf der Erde also beispielsweise mit dem Teilchenbeschleuniger des Cern auf die Suche nach der Dunklen Materie sind, macht sich am Freitag vom Weltraumbahnhof Baikonur ein besonderes Teleskop auf den Weg ins All, um der Dunklen Energie auf die Spur zu kommen.

Peter Predehl wird vor Ort in Baikonur ganz genau hinsehen. Er ist der wissenschaftlicher Leiter von eRosita beim Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching bei München. Dort wurde das Röntgenteleskop in Zusammenarbeit mit weiteren Instituten entwickelt. Im Interview erklärt Predehl, was Dunkle Energie ist und wie man mit einem Teleskop in die Vergangenheit schauen kann.

Was ist Dunkle Energie?

Das wissen wir nicht, deshalb heißt es ja „Dunkle“ Energie. Wir machen aber Beobachtungen, die –salopp gesagt – darauf hindeuten, dass es da etwas gibt. Ein Hinweis ist zum Beispiel, dass sich das Weltall beschleunigt ausdehnt. Eigentlich würde man ja denken, dass sich das Weltall nur gebremst ausdehnt, weil die Galaxien sich gegenseitig anziehen und der Ausdehnung entgegenwirken. Das ist aber nicht der Fall und „Schuld“ daran ist wohl die Dunkle Energie.

Auch wenn man sich die Dichte des Universums anschaut, gibt es da eine große Komponente, die wir nicht kennen. Das ist die Dunkle Energie.

Das heißt, wir wissen, dass es die Dunkle Energie geben muss. Aber es gibt keinen direkten Nachweis?

Genau. Das hat die Dunkle Energie übrigens mit der Dunklen Materie gemeinsam. Auch bei der Dunklen Materie wissen wir aus Beobachtungen, dass es Dinge gibt, die eine Anziehungskraft ausüben, die wir aber nicht sehen. Wir wissen so zum Beispiel, dass die Masse der Milchstraße sehr viel größer sein muss als die Summe aller Sterne. Nach den Teilchen der Dunklen Materie wird schon seit Jahrzehnten gesucht. Immer wieder gibt es heiße Kandidaten, aber bisher noch keinen definitiven Beweis.

Wie wollen Sie nun der Dunklen Energie auf die Spur kommen?

Mit dem Teleskop eRosita wollen wir rund 100.000 Galaxienhaufen beobachten und so die Dichte des Universums in verschiedenen Zeiträumen bestimmen. Daraus kann man dann Rückschlüsse auf die Dunkle Energie ziehen. Denn sie macht den größten Anteil der Gesamtdichte des Universums aus.

Was sind denn Galaxiehaufen?

Das ist ziemlich einfach: Das ist ein Haufen von Galaxien. Das Universum ist hierarchisch gegliedert: Es gibt Sonnensysteme, die befinden sich in Galaxien wie der Milchstraße und die wiederum ballen sich zu Haufen. Galaxienhaufen sind die größten durch Schwerkraft gebundenen Gebilde im Universum. Das Besondere an eRosita ist nun, dass wir damit nicht nur das gegenwärtige Universum, sondern auch weit in die Vergangenheit sehen können.

Wie kann man mit einem Teleskop in die Vergangenheit schauen?

Das liegt daran, dass das Licht Zeit braucht, um zu uns zu gelangen. Das Licht vom Mond braucht rund eine Sekunde, das Licht von der Sonne acht Minuten. Bis zur Andromeda Galaxie sind es zwei Millionen Jahre. Man sieht das Universum also immer zu verschiedenen Zeiten – und je weiter man hinausschaut, desto weiter schaut man in die Vergangenheit zurück. Auf diese Weise kann man sehen, wie sich das Universum im Laufe der Zeit entwickelt hat. Dabei interessiert uns zum Beispiel die Frage, wie sich das Universum ausgedehnt hat – und dabei spielt die Dunkle Energie eine große Rolle.

Lesen Sie hier:
Das Universum expandiert schneller als erwartet – aber warum?

Was genau beobachtet eRosita dabei?

Galaxienhaufen bestehen aus drei Teilen: Zum einen natürlich den Galaxien. Aber das ist nur der kleinste Teil. Die Galaxien sind eingebettet in heißes Gas, Plasma mit Temperaturen von bis zu hundert Millionen Grand. Die dritte Komponente ist die Dunkle Materie, der mit Abstand größte Teil. Mit einem Röntgenteleskop wie eRoista kann man heiße Materie sehen, also das Plasma, das im Röntgenspektrum strahlt. Wenn man weiß, wie weit entfernt der Galaxienhaufen ist, kann man dann die Röntgenleuchtkraft ermitteln und daraus auf die Masse das Haufens schließen. Das klingt jetzt ziemlich einfach, aber um diesen Schritt zu machen, ist eine ganze Industrie an Wissenschaftlern notwendig.

Was verrät die Masse der Haufen?

Mit Hilfe der Massen können wir die Dichte des Universums zu einer bestimmten Epoche bestimmen. Wenn man also ganz viele verschiedene Messungen zu verschiedenen Zeiten machen, können wir die Änderungen der Dichte über die Äonen bestimmen – und damit Rückschlüsse auf die Dunkle Energie ziehen.

Wissen wir dann, was Dunkle Energie ist?

Nein, wir werden dann immer noch nicht wissen, was genau Dunkle Energie ist. Aber wir können mehr Parameter bestimmen, um einzugrenzen, wie sie sich verhält.

Beschränkt sich eRosita darauf, die Dunkle Energie zu erforschen?

Das besondere an eRosita ist, dass wir im Gegensatz zu anderen Teleskopen nicht nur kleine Löcher „bohren“, sondern den gesamten Himmel beobachten. Wenn man das tut, dann gibt es ein großes Entdeckungspotenzial. Bei der Vorgänger-Mission von eRosita, ROSAT, hat man zum Beispiel herausgefunden, dass auch Kometen, obwohl sie kalt sind, im Röntgenspektrum strahlen. Mit eRosita wollen wir beispielsweise bis zu hundert neue Isolierte Neutronensterne entdecken und so besser zu verstehen, was in ihrem Inneren passiert.

Wann gibt es denn die ersten Daten?

Ob das Instrument heil im All angekommen ist und Energie bekommt, sollten wir bereits zwei Stunden nach dem Start erfahren. Dann macht sich der Satellit auf den Weg zu seinem Orbit in einer Entfernung von 1,5 Millionen Kilometern. Das dauert etwa hundert Tage. Wir schalten aber schon nach einigen Tagen eine Kamera nach der anderen ein. Am 25. August wollen wir mit allen sieben Kameras in den Himmel schauen.

Sind Sie aufgeregt?

Aufgeregt nicht unbedingt, eher angespannt. Aber man kann schon sagen, dass alle Beteiligten hochgradig nervös sind. Das ist ja auch verständlich, wenn man mehr als ein Jahrzehnt an einem Projekt gearbeitet hat.

Von Anna Schughart/RND

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