Quasare zeigen, dass sich das frühe Universum langsamer bewegte als heute

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Wissenschaftler blickten zurück in die Frühzeit des Universums, als es etwa eine Milliarde Jahre alt war, und entdeckten, dass sich die Dinge im Vergleich zu heute in Zeitlupe bewegten.

Das Ergebnis unterstützt Albert Einsteins Allgemeine RelativitätstheorieDies deutet darauf hin, dass sich das ferne Universum in der Vergangenheit langsamer bewegte.

Angesichts der Weite des Universums ist das Studium seiner Anfänge wie ein Blick zurück in die Zeit. Schwaches Licht aus den ältesten Galaxien Er reist immer noch durch das Universum, um die Erde zu erreichen, daher ist das Licht aus der Vergangenheit das weiteste, was er im Universum sehen kann.

Aber ein Rückblick auf das antike Universum, das vor etwa 13,8 Milliarden Jahren durch den Urknall entstand, ist eine sehr schwierige Aufgabe. Die Reichweite fortschrittlicher Teleskope, die unterschiedliche Wellenlängen des Lichts erfassen, kann sich noch nicht über das gesamte Universum erstrecken.

Daher wandten sich Wissenschaftler einem Phänomen zu, das als eine Art himmlische Zeitleiste dienen könnte: Quasare.

Der Quasar, das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum der frühen Galaxie, ist so hell, dass er unsere Milchstraße um das Hundertfache überstrahlt. Diese Helligkeit fungiert als kosmische Uhr, mit der Forscher die Zeit im gesamten Universum verfolgen können.

Durch die Beobachtung von Quasaren im Laufe der Zeit konnte ein Team von Astronomen sehen, wie sich das Universum mit zunehmendem Alter zu beschleunigen scheint. Die Ergebnisse der Studie wurden am Montag in der Fachzeitschrift veröffentlicht natürliche Astronomie.

Der Hauptautor der Studie, Geraint Lewis, Professor für Astrophysik an der School of Physics der University of Sydney und dem Sydney Institute of Astronomy, sagte in einer Erklärung.

„Wenn Sie da draußen wären, in diesem jungen Universum, würde Ihnen eine Sekunde wie eine Sekunde vorkommen – aber von unserem Standort aus, der mehr als 12 Milliarden Jahre in der Zukunft liegt, scheint sich dieser frühe Zeitpunkt zu verzögern.“

Untersuchungen zeigen, dass sich das Universum ausdehnt, und mit beschleunigter GeschwindigkeitAußerdem versuchen Wissenschaftler immer noch, es zu verstehen.

Herauszufinden, was in den frühen Tagen des Universums geschah, könnte Wissenschaftlern dabei helfen, die größten Rätsel über seinen Ursprung, seine Entwicklung und die Zukunft zu lösen.

„Dank Einstein wissen wir, dass Zeit und Raum miteinander verbunden sind und dass sich das Universum seit Anbeginn der Zeit in der Urknall-Singularität ausdehnt“, sagte Lewis.

„Diese Ausdehnung des Weltraums bedeutet, dass unsere Beobachtungen des frühen Universums viel langsamer erscheinen sollten, als die Zeit heute vergeht. In diesem Artikel beweisen wir dies bis etwa eine Milliarde Jahre nach dem Urknall.“

Der Co-Autor der Studie, Dr. Brendon Brewer, Dozent für Statistik und Astrostatistiker an der University of Auckland, führte eine Analyse von 190 Quasaren durch, die über zwei Jahrzehnte beobachtet wurden. Die Beobachtungen, die bei verschiedenen Lichtwellenlängen aufgenommen wurden, schienen wie Uhren zu „ticken“.

Astronomen betrachteten Supernovae oder Explosionen massereicher Sterne auch als eine andere Art kosmischer Uhr, die es ihnen ermöglichte, die langsame Bewegung des Universums bis etwa zur Hälfte seines heutigen Alters zu verfolgen.

Trotz ihrer extremen Helligkeit werden Supernovae in größeren Entfernungen von der Erde schwieriger zu erkennen, was bedeutete, dass Astronomen eine andere Quelle brauchten, die tiefer in das frühe Universum blicken konnte.

„Wo Supernovae wie ein einzelner Lichtblitz wirken, was ihre Untersuchung erleichtert, sind Quasare komplexer, wie ein kontinuierliches Feuerwerk“, sagte Lewis. „Wir haben dieses Feuerwerk entschlüsselt und gezeigt, dass Quasare auch als Standardzeitmarker für das frühe Universum verwendet werden können.“