Seit den Messungen von DESI scheint die Dunkle Energie zu schwächeln. Eine verblüffend einfache Alternative kommt mit einer einzigen Stellschraube aus und sagt die Daten voraus, statt sich ihnen nachträglich anzupassen.
Vier Kosmologen aus den USA, Frankreich und Kanada zeigen, dass sich die rätselhaften Messungen des Galaxien-Vermessers DESI auch ohne eine sich wandelnde Dunkle Energie erklären lassen.
Es reicht, wenn die Schwerkraft, die auf das Universum als Ganzes wirkt, um knapp ein Prozent schwächer ist als die Schwerkraft, die wir auf der Erde und im Sonnensystem messen.
Das ist bemerkenswert, weil die gängige Deutung zwei frei einstellbare Größen braucht, während dieser „kosmische Glitch“ mit einer einzigen auskommt.
Das Team um Robin Wen vom California Institute of Technology hat dafür Karten vom Nachglühen des Urknalls mit den Galaxiendaten von DESI kombiniert und gezeigt, dass das Modell die DESI-Werte schon aus dem Nachglühen allein vorhersagt.
Warum die Dunkle Energie seit DESI zu schwächeln scheint
Seit Ende des vergangenen Jahrhunderts wissen Astronomen, dass sich das Universum immer schneller ausdehnt.
Den unbekannten Antrieb dahinter nennen sie Dunkle Energie, und im Standardmodell der Kosmologie ist sie eine unveränderliche Eigenschaft des leeren Raums.
Das Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), das das Licht von Millionen Galaxien in seine Farben zerlegt und so ihre Entfernungen bestimmt, hat dieses Bild zuletzt angekratzt.
Kombiniert man seine Messungen mit dem Nachglühen des Urknalls, einem schwachen Mikrowellenleuchten aus der Frühzeit des Alls, passen die Daten etwas besser, wenn die Dunkle Energie mit der Zeit nachlässt.
Beschrieben wird das meist mit zwei Stellschrauben, von denen eine festlegt, wie stark die Dunkle Energie heute ist, und die andere, wie schnell sie sich verändert.
Woher diese Veränderung kommen soll, erklären die Schrauben allerdings nicht. Weil sie sich fast jedem glatten Kurvenverlauf anpassen lassen, beweist eine gute Übereinstimmung zudem wenig.
Die Forschenden stellen deshalb eine schlichtere Frage. Könnte die Abweichung auch von einem einzigen Unterschied in der Schwerkraft stammen?
Wer die Idee vom Glitch der Schwerkraft geprüft hat
Wie stark sich Massen anziehen, messen Physiker im Labor und im Sonnensystem sehr genau.
Wie stark die Schwerkraft dagegen auf die Ausdehnung des Universums als Ganzes wirkt, war bisher nur auf einige Prozent genau bekannt.
Robin Y. Wen vom California Institute of Technology hat diese Lücke gemeinsam mit Lukas Tobias Hergt von der Université Paris-Saclay, Niayesh Afshordi von der University of Waterloo und Douglas Scott von der University of British Columbia untersucht.
Ihr Modell verfolgt die Gruppe schon länger, und es ist nicht aus der Luft gegriffen, denn abgewandelte Gravitationstheorien wie die des Physikers Petr Hořava sagen genau so einen Unterschied voraus.
Als Daten dienten die jüngsten DESI-Messungen sowie Karten des Nachglühens vom Satelliten Planck, vom Atacama Cosmology Telescope in Chile und vom South Pole Telescope in der Antarktis.
Die Arbeit ist als Preprint auf dem Server arXiv erschienen und hat das unabhängige Gutachterverfahren noch nicht durchlaufen.
Wie das Team die Modelle auf die Probe stellte
Der naheliegende Test wäre gewesen, jedes Modell an alle Daten gleichzeitig anzupassen und zu schauen, welches am besten passt.
Bei diesem Vergleich gewinnt das Zwei-Schrauben-Modell aber fast zwangsläufig, weil es sich mit seiner zusätzlichen Freiheit an beinahe jeden Verlauf anschmiegt.
Das Team wählte daher eine strengere Probe. Es passte jedes Modell nur an das Nachglühen an und ließ es dann vorhersagen, welche Entfernungen DESI messen müsste.
Das Standardmodell lag dabei systematisch daneben, denn seine Entfernungen für die näheren Galaxien fielen durchweg etwas zu groß aus.
Der Glitch sagte Entfernungen voraus, die um ein bis zwei Prozent kürzer sind, und genau diese Verschiebung zeigen die DESI-Messpunkte.
Das Zwei-Schrauben-Modell lieferte gar keine brauchbare Vorhersage, weil es ohne Galaxiendaten Entfernungen erlaubt, die um mehrere Prozent in beide Richtungen streuen.
„Der Ein-Parameter-Glitch ist daher nicht bloß eine Anpassung an DESI“, schreibt das Team, „sondern eine am Nachglühen geeichte Vorhersage, die DESI bestätigt.“
Die Schwerkraft im All wirkt knapp ein Prozent schwächer
Aus allen Daten zusammen ergibt sich, dass die Schwerkraft auf das Universum als Ganzes um 0,8 Prozent schwächer wirkt als im Labor.
Wäre die Schwerkraft auf der Erde um denselben Anteil schwächer, zeigte die Badezimmerwaage bei einem Erwachsenen etwa so viel weniger an, wie eine kleine Wasserflasche wiegt.
Auf der Erde selbst ändert sich dabei nichts, denn der Unterschied betrifft nur die Ausdehnung des Kosmos. Der Hinweis stammt auch nicht aus einem einzelnen Datensatz, er deutete sich schon in älteren Planck-Daten an und blieb stabil, als das Team Supernova-Messungen hinzunahm.
Nebenbei löst der Glitch einen bekannten Konflikt.
Im Standardmodell kommen Nachglühen und DESI zu leicht unterschiedlichen Werten dafür, wie viel Materie das All enthält, während sich beide mit dem Glitch nahezu decken.
„Ein einzelner Parameter, der zwei Datensätze in Einklang bringt, ist aussagekräftiger als zwei Parameter, die jeden von ihnen nichtssagend machen“, schreiben die Autoren.
Was der Glitch für die Dunkle Energie bedeutet und wie er sich prüfen lässt
Für die Forschenden verschiebt sich damit die Deutung der DESI-Daten. Die Anomalie müsse „nicht in erster Linie als dynamische Dunkle Energie gelesen werden“, schreiben sie, und nach dem Grundsatz, die einfachere Erklärung vorzuziehen, verdiene der Glitch einen Test „neben und nicht erst nach“ dem Zwei-Schrauben-Modell.
Zugleich bremsen sie selbst, denn ihr Ergebnis sei „kein Nachweis der Hořava-Gravitation als vollständige Theorie“.
In einem statistischen Modellvergleich liegt das Zwei-Schrauben-Modell sogar leicht vorn, sobald Supernova-Daten einfließen, und die statistische Sicherheit bleibt deutlich unter der Schwelle, ab der Physiker von einer Entdeckung sprechen.
Prüfen lässt sich der Glitch trotzdem bald.
Die Ausdehnung zieht Materie auseinander, die Schwerkraft zieht sie zusammen. Folgt die Ausdehnung dem schwächeren kosmischen Wert, das Zusammenziehen aber dem stärkeren lokalen, gewinnt die Verklumpung über Jahrmilliarden etwas an Boden.
Das Team erwartet rund drei Prozent mehr Struktur, als das Standardmodell vorhersagt, was das Weltraumteleskop Euclid und das Vera C. Rubin Observatory messen können.
Meine Meinung dazu
Mich überzeugt an dieser Arbeit weniger die Zahl als der Weg dorthin. Ein Modell, das sich jeder Messung anpassen kann, sieht in Ranglisten stark aus, verrät aber wenig über die Natur, und dieses Team zwingt seine Idee, sich vorher festzulegen.
Die schwächelnde Dunkle Energie war eine der aufregendsten Nachrichten der letzten Jahre, und gerade deshalb ist es gesunde Wissenschaft, wenn jemand fragt, ob die Daten das wirklich verlangen.
Am meisten beschäftigt mich der Gedanke, dass ausgerechnet die vertrauteste aller Kräfte im Großen eine Spur anders wirken könnte als hier unten.
Der Apfel in Newtons Garten und die Ausdehnung des gesamten Universums spüren womöglich nicht exakt dieselbe Schwerkraft, und Euclid und Rubin werden das in wenigen Jahren prüfen.
Wenn du jemanden kennst, der bei Schwerkraft sofort an diesen Apfel denkt, schick ihm den Artikel und frag ihn, ob er dagegen wetten würde.
Quelle: Robin Y. Wen (California Institute of Technology), 2026; arXiv:2609.40176
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