Seit über 100 Jahren beschäftigen sich Astronomen mit einer grundlegenden Frage: Wie schnell expandiert das Universum? Diese anhaltende Debatte, die oft als „die große Debatte der Kosmologie“ bezeichnet wird, begann in den 1920er Jahren und dauert bis heute an, nicht wegen fehlender Daten, sondern wegen widersprüchlicher Messungen und der potenziellen Notwendigkeit einer völlig neuen Physik.
Die erste große Debatte: Galaxien jenseits unserer eigenen
Der anfängliche Konflikt entstand aus einer einfachen Frage: Waren die schwachen „Spiralnebel“, die am Nachthimmel beobachtet wurden, nur Wolken innerhalb unserer eigenen Milchstraßengalaxie, oder handelte es sich um völlig getrennte Galaxien jenseits unserer eigenen? Im Jahr 1920 führten Harlow Shapley und Heber Curtis eine öffentliche Debatte in der US-amerikanischen National Academy of Sciences, in der Shapley für ein relativ kleines Universum plädierte, das von der Milchstraße dominiert wird. Curtis entgegnete, dass diese Nebel „Inseluniversen“ seien – unabhängige Galaxien in großen Entfernungen.
Curtis hatte Recht, als Edwin Hubble später bestätigte, dass es sich bei diesen Nebeln tatsächlich um Galaxien jenseits unserer eigenen handelte. Diese Entdeckung erweiterte den bekannten Maßstab des Universums dramatisch und verlagerte sich von einer lokalisierten Sichtweise zu einer kosmischen Unermesslichkeit. Doch selbst nach dieser Resolution hatte die Debatte darüber, wie schnell sich das Universum ausdehnte, gerade erst begonnen.
Die Hubble-Konstante und frühe Diskrepanzen
Hubble selbst schlug 1929 die „Hubble-Konstante“ vor – eine Zahl, die die Geschwindigkeit der kosmischen Expansion quantifiziert. Seine ursprüngliche Schätzung lag bei etwa 500 Kilometern pro Sekunde pro Megaparsec, was auf ein junges Universum schließen lässt. Dieser Wert stellte jedoch sofort ein Paradox dar: Wenn er wahr wäre, wäre das Universum jünger als einige der ältesten Gesteine der Erde, was unmöglich war.
In den 1980er Jahren teilten sich die Astronomen in zwei gegensätzliche Lager: Gérard de Vaucouleurs, der eine Hubble-Konstante nahe 100 befürwortete, und Allan Sandage, der einen niedrigeren Wert um 50 befürwortete. Beide verwendeten ähnliche Methoden, weigerten sich jedoch hartnäckig, nachzugeben.
Das Hubble-Schlüsselprojekt und der erneute Konflikt
Der Start des Hubble-Weltraumteleskops in den 1990er Jahren brachte neue Präzision. Wendy Freedman leitete das „Hubble Key Project“ und verfeinerte die Messungen auf einen Wert von etwa 72 Kilometern pro Sekunde und Megaparsec. Eine Zeit lang schien die Debatte beigelegt zu sein, da übereinstimmende Daten auf diese Zahl hindeuteten.
Doch Anfang der 2000er Jahre kam es zu einem neuen Konflikt. Messungen auf Basis des kosmischen Mikrowellenhintergrunds (CMB) – dem Nachleuchten des Urknalls – ergaben einen deutlich niedrigeren Wert: rund 67 Kilometer pro Sekunde pro Megaparsec. Diese als „Hubble-Spannung“ bekannte Diskrepanz besteht trotz immer genauerer Messungen auf beiden Seiten fort.
Die moderne große Debatte: Ein tieferes Geheimnis
Bis heute ist die Hubble-Spannung ungelöst. Die beiden Methoden, lokale Distanzmessungen und CMB-Analyse, sind weiterhin uneinig. Dies legt mehrere Möglichkeiten nahe: systematische Fehler in einer oder beiden Methoden oder die Notwendigkeit einer völlig neuen Physik, die über unser derzeitiges Verständnis des Universums hinausgeht.
Astronomen erforschen nun unabhängige Methoden, etwa die Analyse von Schwerewellen und die Verwendung verschiedener Sterntypen zur Verfeinerung der Messungen. Die Debatte tobt weiter, nicht aus bloßer Meinungsverschiedenheit, sondern als Zeichen dafür, dass unser grundlegendes Verständnis des Kosmos möglicherweise noch unvollständig ist.
Die ständige Suche nach der Messung der Ausdehnung des Universums ist nicht nur eine akademische Übung; Es ist eine Suche nach dem genauesten Bild der Realität selbst. Das Fortbestehen der Hubble-Spannung lässt vermuten, dass das Universum Überraschungen bereithält, die weit über das hinausgehen, was wir uns derzeit vorstellen.
