Hubble-Konstante

Die Hubble-Konstante (H₀) gibt an, wie schnell sich das Universum ausdehnt: Galaxien entfernen sich umso schneller von uns, je weiter weg sie sind. Edwin Hubble stellte diesen Zusammenhang 1929 fest, wobei er die Rate zunächst stark überschätzte.

Der aktuelle Streit dreht sich um zwei Messwerte, die nicht zusammenpassen. Messungen über die kosmische Hintergrundstrahlung (Planck-Satellit) ergeben H₀ ≈ 67,4 km/s/Mpc. Lokale Messungen über Cepheiden und Typ-Ia-Supernovae (SH0ES-Team unter Adam Riess) ergeben H₀ ≈ 73,0 km/s/Mpc. Die statistische Diskrepanz liegt bei über 5 Sigma, das ist kein Messfehler.

Diese Hubble-Spannung (Hubble Tension) könnte auf neue Physik jenseits des Standardmodells hinweisen: frühe Dunkle Energie, zusätzliche Neutrino-Spezies oder modifizierte Gravitationstheorien werden diskutiert. Die endgültige Klärung wird von kommenden Missionen wie dem Nancy-Grace-Roman-Weltraumteleskop (Start geplant 2027) und dem Vera-C.-Rubin-Observatorium erwartet.

Die Einheit km/s/Mpc bedeutet: Für jedes Megaparsec (3,26 Millionen Lichtjahre) Entfernung erhöht sich die Fluchtgeschwindigkeit einer Galaxie um den H₀-Wert.

Gerade die Hartnäckigkeit der Diskrepanz hat aus einer scheinbar technischen Messfrage eine mögliche Revolution gemacht. Die beiden Methoden messen die Expansion auf grundverschiedene Weise: Die eine liest sie aus dem Babybild des Universums ab, der kosmischen Hintergrundstrahlung, und rechnet mit dem Standardmodell auf heute hoch. Die andere misst die Expansion direkt im nahen Universum über eine Leiter aus Entfernungsindikatoren. Dass beide unterschiedliche Werte liefern, könnte bedeuten, dass das Standardmodell zwischen damals und heute etwas Wesentliches über sieht. Lange galt die Hoffnung, ein versteckter systematischer Fehler in der Entfernungsleiter werde die Spannung auflösen, doch unabhängige Eichungen mit Rotriesensternen und das hochpräzise JWST haben den lokalen Wert immer wieder bestätigt. Sollte sich die Spannung als real erweisen, müsste die Kosmologie um neue Physik erweitert werden, etwa um eine frühe Form der Dunklen Energie. Genau deshalb richten sich große Hoffnungen auf die kommenden Vermessungen durch das Rubin-Observatorium und das Roman-Teleskop.