Das Universum könnte jünger sein als angenommen

Haben Sie schon einmal den Sternenhimmel betrachtet und sich gefragt, wie alt das Universum wohl sein mag? Eine aktuelle Studie, die Daten des Sloan Digital Sky Survey (SDSS) nutzt, legt nahe, dass das Universum jünger sein könnte als die aktuellen kosmologischen Modelle vermuten lassen. Diese Entdeckung, die am 22. Januar 2024 in der Zeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht wurde, ist das Ergebnis der Forschungen eines Teams unter der Leitung von Professor Qi Guo vom Nationalen Astronomieobservatorium der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (NAOC).

Nach gängigen kosmologischen Modellen beginnt die Strukturbildung im Universum mit kleinen Einheiten, die nach und nach verschmelzen und größere Systeme bilden. Mit dem Altern tendieren massive Galaxiengruppen dazu, an Masse zuzunehmen und einen immer stabileren Zustand zu erreichen.


Die Untersuchung der Bewegungen der Satellitengalaxien rund um diese Gruppen liefert wichtige Hinweise auf ihren Assemblierungszustand und damit indirekt auch auf das Alter des Universums. Das Forschungsteam analysierte die Kinematik von Satellitenpaaren um massive galaktische Gruppen und fand Hinweise darauf, dass das Universum jünger sein könnte als die Vorhersagen des Standard LCDM-kosmologischen Modells, das auf den Planck-Kosmologischen Parametern basiert.

Die Forscher untersuchten die Bewegung von Satellitenpaaren, die sich auf gegenüberliegenden Seiten massiver galaktischer Gruppen befinden, indem sie ihre Geschwindigkeitsverzerrungen relativ zur Zentralgalaxie benutzten. Dabei stellten sie einen signifikanten Überschuss an Paaren mit korrelierten Geschwindigkeitsverzerrungen im Vergleich zu denen mit antikorrelierten Verzerrungen fest. Dieser Überschuss deutet auf das Vorhandensein von Satellitengalaxien hin, die kürzlich akkretiert wurden oder sich gerade in dem Akkretionsprozess befinden.

Obwohl dieser Überschuss auch in aktuellen kosmologischen Simulationen beobachtet wurde, ist sein Ausmaß deutlich geringer als das in den Beobachtungen festgestellte. Diese bedeutende Diskrepanz zwischen Beobachtungen und Simulationen deutet darauf hin, dass die massiven Galaxiengruppen möglicherweise jünger sind als angenommen.


Diese Entdeckung bietet eine neue Perspektive auf das Alter des Universums, das jünger ist im Vergleich zu den aus dem kosmischen Mikrowellenhintergrund (CMB) von der Planck-Kollaboration abgeleiteten Schätzungen. Sie könnte ebenfalls Licht auf das Problem der Hubble-Spannung werfen, eine anhaltende Herausforderung in der modernen Kosmologie.

Die Kinematik der Satellitengalaxien

Die Kinematik der Satellitengalaxien ist ein entscheidendes Konzept in der Erforschung des Alters und der Struktur des Universums. Dieser Begriff bezieht sich auf die Analyse der Bewegung von Satellitengalaxien rund um massive Galaxiengruppen. Diese Satelliten sind kleine Galaxien, die um größere und massivere Galaxien kreisen. Ihre Untersuchung ist wesentlich, um zu verstehen, wie Galaxiengruppen sich bilden und sich im Laufe der Zeit entwickeln.

Im Kontext der Forschung richtet sich das Augenmerk auf die Geschwindigkeit und Richtung der Bewegungen dieser Satellitengalaxien. Die Wissenschaftler untersuchen Paare von Satelliten, die sich auf gegenüberliegenden Seiten einer massiven Galaxiengruppe befinden und beobachten ihre Geschwindigkeitsverzerrungen relativ zur Zentralgalaxie. Durch diese Beobachtungen können sie Informationen über den dynamischen Zustand und das Alter der Galaxiengruppe und somit indirekt über das Alter des Universums selbst ableiten.

Wenn diese Satellitenpaare korrelierte Geschwindigkeitsverzerrungen zeigen, deutet dies auf eine kürzliche Akkretion oder Anziehung von Satellitengalaxien in die Gruppe hin. Dies kann darauf hindeuten, dass die Galaxiengruppe relativ jung ist und noch keinen dynamisch stabilen oder "relaxierten" Zustand erreicht hat. Indem die Wissenschaftler diese Beobachtungen mit kosmologischen Simulationen vergleichen, können sie die Gültigkeit der aktuellen Universumsmodelle testen und gegebenenfalls Korrekturen vornehmen.