The Orion Nebula  Photo: NASA and ESA

Eine dunkle Mission

Am südlichsten Punkt der Erde wollen Wissenschaftler mit einem Teleskop ein großes Geheimnis des Universums aufdecken.

Fakten

SKF am Südpol

2010 entdeckten Forscher der Universität von Chicago Probleme mit dem Azimuthlager des Südpol-Teleskops, der wichtigen Drehverbindung, auf der das Teleskop ruht, und wandten sich an SKF.

SKF schickte Ausrüstung um die Schwingungen vor und nach dem Auswechseln des Lagers zu Überwachen. Seitdem übermitteln die Wissenschaftler des Südpol-Teleskops Daten per Satellit an Johnny Simmons von SKF, der sich auf Schwingungen bei niedrigen Drehzahlen spezialisiert hat. „Wir suchen nach Schmierungsproblemen, die man proaktiv eliminieren kann“, erklärt Simmons.

Er selbst sitzt in Jacksonville in Florida, wo das Wetter deutlich angenehmer ist.

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South Pole Telescope

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Mark Frogley

Bitte anschnallen. Wir nehmen Sie mit auf eine spannende Reise durch das Universum. Sie beginnt am eisigen Südpol, wo ein enormes Mikrowellenteleskop Daten über kosmische Ereignisse erfasst, die vor rund sieben Milliarden Jahren stattfanden, als es weder die Erde noch die Sonne gab. Wissenschaftler wollen das Gewicht von extrem weit entfernten Galaxienhaufen untersuchen und hoffen, so eine Antwort auf die höchst beunruhigende Frage zu finden: Driftet das Weltall immer weiter auseinander?

Diese Frage wirft eine weitere auf: Ist es die so genannte dunkle Energie, die dafür sorgt, dass das Weltall immer schneller expandiert?

Stephan Meyer, Astrophysiker an der Universität von Chicago, ist sich nicht sicher. Die dunkle Energie könnte tatsächlich existieren, aber „es könnte auch ein geometrischer Trick, eine Illusion sein.“ Die in der Vergangenheit ermittelten Daten waren zweideutig, weil es nicht möglich war, die Geschwindigkeit extrem weit entfernter Objekte genau zu messen.

Auf der Suche nach einer exakteren Antwort haben Meyer und ein Team von Wissenschaftlern zahlreiche Reisen in die Antarktis unternommen, um an der Errichtung des Südpol-Teleskops mitzuwirken und die Daten zu analysieren, die seit Anfang 2008 hereinströmen.

Mit seinem trockenen wüstenähnlichen Klima ist der Südpol der perfekte Standort für ein Mikrowellen-Teleskop. „Was man braucht, sind sehr trockene, stabile Luftverhältnisse“, sagt Meyer. „Während der sechs Wintermonate in völliger Dunkelheit haben wir hier konstantere und einheitlichere Beobachtungsbedingungen als an irgendeinem anderen Ort der Welt. “

Meyer und seine Forscherkollegen untersuchen Galaxienhaufen, die jeweils Milliarden von Sternen umfassen. Die Wissenschaftler betrachten nicht die Lichtemissionen dieser größten bekannten Strukturen im Weltall, sondern durch Galaxienhaufen verursachte Unregelmäßigkeiten in der ansonsten nahezu gleichförmigen kosmischen Hintergrundstrahlung im Mikrowellenbereich, einem Überbleibsel des Urknalls von vor 13,7 Milliarden Jahren.

Es sind diese Unregelmäßigkeiten in der Mikrowellenstrahlung, die es den Wissenschaftlern ermöglichen, das Gewicht der Galaxienhaufen exakt zu bestimmen. Die Forscher haben herausgefunden, dass die nahegelegenen Galaxienhaufen weniger zu wiegen scheinen als erwartet. Die beim Urknall entstandenen Galaxienhaufen ziehen unter dem Einfluss der Schwerkraft weitere Objekte und Materie an und wachsen dadurch zu immer größeren Strukturen. Die Daten zeigen jedoch, dass diese gewaltigen Ansammlungen von Galaxien an einem bestimmten Punkt ihres Lebenszyklus nicht mehr weiter an Gewicht zunehmen.

Wenn die Wissenschaftler mit ihrer Vermutung richtig liegen, ist die dunkle Energie für dieses Phänomen verantwortlich. Sie fungiert als eine Art Gegengewicht zur Schwerkraft und sorgt dafür, dass Strukturen auseinanderdriften.

Sollte sich die Existenz der dunklen Energie nachweisen lassen, wäre dies ein postumer Triumph für Albert Einstein. „Einstein sprach von einer kosmischen Konstanten, einer Kraft, die der Schwerkraft entgegenwirkt“, führt Meyer aus. „Als man feststellte, dass sich das Universum tatsächlich ausdehnte, nannte Einstein dies seinen größten Irrtum. Aber vielleicht hatte er doch recht.“

Das Südpol-Teleskop hat an seinem frostigen Standort in der Antarktis von 2008 bis 2011 rund 2.000 Quadratgrad oder circa ein Zehntel des südlichen Himmels abgesucht und Daten über Galaxienhaufen erfasst. Bisher hat das Teleskop sehr gut funktioniert. Nur im Sommer 2011 war eine größere Reparatur erforderlich, als das Azimuthlager ausgetauscht werden musste. Das Lager ermöglicht dem Teleskop horizontale Bewegungen von links nach rechts und rechts nach links.

Inzwischen erfüllt das Teleskop einen anderen Zweck. „Wir installieren zurzeit ein neues Radiometer zur Erfassung von Strahlung“, erzählt Meyer. Bis dahin werden sich allerdings Meyer und seine Forscherkollegen damit beschäftigen, die Daten zu analysieren, die das Teleskop bereits gesammelt hat, um zu berechnen, wie sich das Gewicht der Galaxienhaufen im Laufe der Zeit verändert hat. Werden ihre Ergebnisse belegen, dass es die dunkle Energie tatsächlich gibt?

„Bisher sieht es so aus“, meint Meyer. „Es ist noch zu früh, um etwas mit Sicherheit sagen zu können, aber sehr vieles deutet darauf hin, dass die dunkle Energie nicht nur ein geometrisches Problem, sondern eine reale Kraft ist.“

Wenn sich das bewahrheitet, könnte das Universum immer schneller expandieren, bis seine Lichter endgültig verblassen und seine Energie entschwindet. Zurück bliebe eine eiskalte, dunkle und farblose Welt – ungefähr wie der Südpol im Winter.

 

 

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