Physik-Nobelpreis 2011 für beschleunigte Expansion des Universums

Der diesjährige Nobelpreis für Physik geht an drei Astronomen aus Australien und den USA.
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Der US-Forscher Saul Perlmutter teilt sich die Auszeichnung mit dem Australier Brian P. Schmidt und dem US-Wissenschafter Adam G. Riess. Sie erhalten den begehrten Preis für die “Entdeckung der beschleunigten Expansion des Universums durch Beobachtung von weit entfernten Supernovae”, wie die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften heute, Dienstag, in Stockholm bekanntgab.

Bahnbrechende Entdeckungen

Mit ihren bahnbrechenden Entdeckungen stellten Perlmutter sowie Schmidt und Riess im Jahr 1998 die Sicht des Universums auf den Kopf: Dass das All sich seit dem Urknall ständig ausdehnt, war zwar bekannt – jedoch glaubte man, die Geschwindigkeit dieser Ausdehnung nehme langsam ab. Stattdessen konnten die Forschungsteams anhand von Sternenexplosionen zeigen, dass sich der Kosmos immer schneller ausdehnt. “Wenn die Expansion sich weiter beschleunigt, wird das Universum im Eis enden”, so die Aussendung des Nobel-Komitees.

Die Forschungsteams lieferten sich in den 90er Jahren geradezu einen Wettbewerb, mit Teleskopen auf der Erde und im All die am weitesten entfernten Supernovae zu beobachten und das Universum damit zu “ermessen”. Dabei handelte es sich um spezielle Explosionen, sogenannte Typ Ia Supernovae, die das Ende von sehr massereichen Sternen darstellen. Eine einzige solcher Explosionen kann so viel Licht ausstrahlen, wie eine ganze Galaxie.

Zur Überraschung der Forscher wurde bei mehr als 50 weit entfernten Supernovae allerdings eine wesentlich schwächere Lichtemission beobachtet als erwartet. Die Folgerung, zu der beide Teams kamen: Die Entfernung zwischen Supernova und Erde hat sich vergrößert, was nur durch eine sich ständig beschleunigende Ausdehnung des Universums erklärbar ist. Für die Zukunft des Alls hat das dramatische Konsequenzen: Ein sich beschleunigt ausdehnender Kosmos bedeutet, dass sich die Objekte immer weiter voneinander entfernen, es wird immer kälter, das Universum endet im Eis.

Dunkle Energie

Angetrieben wird die beschleunigte Ausdehnung von der sogenannten Dunklen Energie, ein bisher rein theoretisches Konstrukt, die etwa zwei Drittel des Universums ausmachen soll und als größtes Rätsel der Physik gelten kann. Insofern haben die Preisträger mit ihren Entdeckungen “geholfen, ein Universum zu enthüllen, dass der Wissenschaft zum Großteil unbekannt ist”, so die Akademie.

Eine “sehr weise und kluge Entscheidung”, sah der Wiener Astronom Bodo Ziegler im Gespräch mit der APA. “Das ist eine umwälzende Entdeckung gewesen”, die in der Astronomie für neue Standardvorstellungen über die Ausdehnung des Universums gesorgt hat. Die Beobachtung von Supernovae sei überdies ein Beispiel dafür “dass man in der Astronomie auch mit grundlegenden physikalischen Methoden Entdeckungen machen kann”.

Der US-Astronom Saul Perlmutter wurde 1959 in Illinois geboren. Er erlangte seinen Ph.D an der Universität Berkeley in Kalifornien, wo er auch heute als Professor für Astrophysik arbeitet. Er ist Leiter des internationalen Supernova Cosmology Project, das die Daten über die beschleunigte Expansion des Universums im Jahr 1998 erstmals vorlegte.

Das zweite Forschungsteam, das aus seinen Beobachtungen die gleichen Schlüsse zog, wurde von Brian P. Schmidt und Adam G. Riess geleitet. Schmidt, gebürtiger US-Amerikaner mit australischer Staatsbürgerschaft, wurde 1967 in Montana geboren, schloss seine Studien an der Harvard University ab und lehrt heute an der Australian National University in Weston Creek. Schmidt reagierte mit “weichen Knien” auf die Bekanntgabe, “ich habe das ganz bestimmt nicht erwartet.” Sein Kollege Riess, 1969 in Washington geboren und ebenfalls in Harvard ausgebildet, ist an der Johns Hopkins University in Baltimore tätig.

Die begehrteste Auszeichnung der Wissenschaftswelt ist mit zehn Mio. Kronen (1,1 Millionen Euro) dotiert und wird am 10. Dezember, am Todestag des 1896 gestorbenen Preisstifters, verliehen.

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