Neue Daten widerlegen die Schlüsselannahme von Dunkler Energie

Figure 1. Die Entwicklung der Leuchtkraft, die die Dunkle Energie in einer Supernova (SN) -Kosmologie simuliert. Der Hubble-Rest ist der Unterschied in der SN-Helligkeit im Vergleich zum kosmologischen Modell ohne dunkle Energie (schwarze gestrichelte Linie). Blaue Kreise sind gebundene SN-Daten. Die rote Linie ist eine Evolutionskurve, die auf unserer Altersdatierung von Wirtsgalaxien vom frühen Typ basiert. Der Vergleich unserer Evolutionskurve mit SN-Daten zeigt, dass die Entwicklung der Leuchtkraft die Hubble-Reste nachahmen kann, die bei der Entdeckung und Extraktion von Dunkler Energie verwendet werden (schwarze durchgezogene Linie). Mit freundlicher Genehmigung der Yonsei University

Der direkteste und überzeugendste Beweis für die Beschleunigung eines dunklen Energieuniversums sind Entfernungsmessungen mit Supernovae vom Typ Ia (SN Ia) für Galaxien mit hohen Rotverschiebungen. Dieses Ergebnis basiert auf der Annahme, dass sich die durch empirische Standardisierung eingestellte Leuchtkraft von SN Ia nicht mit Rotverschiebung entwickelt.

Neue Beobachtungen und Analysen, die von einer Gruppe von Astronomen der Yonsei-Universität (Seoul, Südkorea) zusammen mit ihren Kollegen von der Universität Lyon durchgeführt wurden, zeigen jedoch, dass diese Schlüsselannahme höchstwahrscheinlich falsch ist. Das Team führte spektroskopische Beobachtungen mit hoher Qualität (Signal-Rausch-Verhältnis ~ 175) durch, um die meisten registrierten benachbarten Wirtsgalaxien des frühen SN Ia-Typs zu erfassen. Aus diesen Wirtsgalaxien ermittelten sie die direktesten und zuverlässigsten Messungen des Populationsalters für diese Wirtsgalaxien. Sie zeigen eine signifikante Korrelation zwischen der SN-Helligkeit und dem Alter der Sternpopulation - bei einem Konfidenzniveau von 99,5%. Somit ist dies der direkteste und strengste Test, der jemals für die Entwicklung der Leuchtkraft von SN Ia durchgeführt wurde. Da SN-Vorläufer in Wirtsgalaxien mit der Zeit jünger werden, deutet dieses Ergebnis unweigerlich auf eine gravierende systematische Rotverschiebung in der SN-Kosmologie hin. Gemessen am Nennwert ist die Entwicklung der Leuchtkraft SN signifikant genug, um die Existenz der Dunklen Energie in Frage zu stellen. Wenn die Entwicklung der SN-Leuchtkraft richtig berücksichtigt wird, hat das Team herausgefunden, dass Beweise für die Existenz von Dunkler Energie einfach verschwinden (siehe Abbildung 1).

Professor Yang-Wook Lee (Jonse University, Seoul), der das Projekt leitete, kommentierte dieses Ergebnis folgendermaßen: „Außergewöhnliche Aussagen erfordern außergewöhnliche Beweise, aber ich bin nicht sicher, ob wir solche außergewöhnlichen Beweise für die Dunkle Energie haben. Unser Ergebnis zeigt, dass die Dunkle Energie aus der SN-Kosmologie, die 2011 zum Nobelpreis für Physik führte, ein Artefakt fragiler und falscher Annahmen sein kann. “

Es ist auch bekannt, dass andere kosmologische Proben, wie der kosmische Mikrowellenhintergrund (CMB) und baryonische akustische Oszillationen (BAO), einige indirekte und „zufällige“ Beweise für die Existenz von Dunkler Energie liefern. Kürzlich wurde jedoch vorgeschlagen, dass der CMB aus der Planck-Mission nicht mehr übereinstimmt kosmologisches Modell, das möglicherweise eine neue Physik erfordert (E. Di Valentino, A. Melchiorri, J. Silk, 2019). Einige Forscher haben auch gezeigt, dass BAO und andere kosmologische Proben mit niedriger Rotverschiebung mit einem nicht beschleunigenden Universum ohne Dunkle Energie kompatibel sein können. In dieser Hinsicht ist das vorliegende Ergebnis, das die Entwicklung der Leuchtkraft zeigt, die die Dunkle Energie in der SN-Kosmologie simuliert, kritisch und sehr aktuell.

Dieses Ergebnis erinnert an die berühmte Debatte von Tinsley Sandage in den 1970er Jahren über die Entwicklung der Leuchtkraft in der Beobachtungskosmologie, die zur Beendigung des Sandage-Projekts führte, das ursprünglich das Schicksal des Universums bestimmen sollte.

Diese Arbeit, die auf den neunjährigen Bemühungen der Gruppe mit dem 2,5-Meter-Teleskop des Las Campanas-Observatoriums und dem 6,5-Meter-MMT-Teleskop basiert, wurde auf dem 235. Treffen der American Astronomical Society am 5. Januar in Honolulu vorgestellt (14: 50 bei der kosmologischen Sitzung, Vortrag Nr. 153.05).

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