Durch die Ausdehnung des Universums entsteht eine Verlangsamung. Sie beeinflusst, wie wir das Leuchten von Quasaren, supermassiven schwarzen Löchern, sehen.
Kosmische ZeitlupeIm Universum flackert es langsamer
Von Rainer Kayser
Lesezeit 2 Minuten
Durch den Zustrom von Materie aus ihrer Umgebung leuchten Quasare hell.
Copyright: Christine Badke/ Midjourney
Quasare – leuchtkräftige Himmelsobjekte im fernen Universum – flackern umso langsamer, je weiter sie von uns entfernt sind. Das zeigt eine statistische Analyse der Helligkeitsschwankungen von 190 Quasaren über einen Zeitraum von mehr als 20 Jahren durch ein Forscherduo aus Australien und Neuseeland.
Die Verlangsamung liege nicht an den Quasaren selbst, sondern an der Expansion des Weltalls, die wie eine kosmische Zeitlupe wirke, erläutern die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature Astronomy“.
Quasare sind supermassereiche Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien. Durch den Zustrom von Materie aus ihrer Umgebung leuchten sie hell auf. Da der Zustrom ungleichmäßig ist, schwankt auch die Helligkeit der Quasare. Dieses Flackern haben der Astrophysiker Geraint Lewis von der University of Sydney und der Mathematiker Brendon Brewer von der University of Auckland jetzt untersucht.
Beobachtungen liefern Blick in die Vergangenheit
Astronomische Beobachtungen liefern einen Blick in die Vergangenheit. Wenn das Licht einer Galaxie eine Milliarde Jahre zur Erde benötigt, sehen die Astronomen sie so, wie sie vor einer Milliarde Jahren ausgesehen hat. Die Beobachtung ferner Objekte unterliegt zusätzlich einer kosmischen Zeitlupe. Denn das Universum wird seit seiner Entstehung immer größer. Von dieser Expansion ist auch die Strahlung betroffen, die von einem Himmelsobjekt aus durch den sich ausdehnenden Weltraum auf dem Weg zur Erde ist.
Dadurch dehnen sich auch die Wellenzüge der Strahlung, sie werden langwelliger. Astronomen sprechen von „Rotverschiebung“, weil die Farbe der Strahlung sich in Richtung Rot verschiebt. Darüber hinaus kommt es zu einer kosmischen Zeitlupe.
Würde ein Himmelsobjekt regelmäßige Lichtblitze aussenden, so vergrößert sich durch die Expansion der Abstand zwischen den Signalen. Diesen Effekt kennen Himmelsforscher bei Supernovae: Die Sternexplosionen scheinen umso langsamer abzulaufen, je weiter entfernt sie stattfinden.
Die Zeitlupe sollte sich auch im Flackern von Quasaren bemerkbar machen. Es ist schwierig, dies nachzuweisen, da das Flackern unregelmäßig verläuft. Lewis und Brewer haben jetzt Verfahren der Bayes-Statistik für ihre Analyse angewendet. „Die Annahme einer Entfernungsabhängigkeit liefert signifikant bessere Ergebnisse als die gegenteilige Annahme“, so ihr Ergebnis. „Unsere Analyse widerlegt Behauptungen, es gäbe keine Entfernungsabhängigkeit bei der Variabilität.“
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