Das Universum dehnt sich aus. Entfernte Galaxien entfernen sich in alle Richtungen von uns. Es ist natürlich zu fragen, ob sich alles ausdehnt? Dehnt sich die Milchstraße aus? Was ist mit dem Sonnensystem oder sogar Objekten hier auf der Erde. Dehnen sich Atome aus?
Nö. Das einzige, was sich ausdehnt, ist der Raum selbst. Stellen Sie sich das Universum als Rosinenbrot vor, das im Ofen aufgeht. Während das Brot backt, dehnt es sich in alle Richtungen aus – das ist Platz. Aber die Rosinen wachsen nicht, sie lassen sich nur voneinander mitreißen, da sich mehr Brot zwischen ihnen ausdehnt.
Der Weltraum dehnt sich durch den Urknall und die Beschleunigung der dunklen Energie aus. Aber die im Weltraum eingebetteten Objekte wie Planeten, Sterne und Galaxien bleiben genau gleich groß. Wenn sich der Weltraum ausdehnt, trägt er Galaxien voneinander weg. Aus unserer Perspektive sehen wir Galaxien, die sich in alle Richtungen entfernen. Je weiter Galaxien sind, desto schneller bewegen sie sich.
Es gibt einige Ausnahmen. Die Andromeda-Galaxie bewegt sich tatsächlich auf die Milchstraße zu und wird in etwa 4 Milliarden Jahren mit uns kollidieren. In diesem Fall ist die Anziehungskraft zwischen der Milchstraße und Andromeda so stark, dass sie die Expansion des Universums lokal überwindet Niveau.
Innerhalb der Milchstraße hält die Schwerkraft die Sterne zusammen, ebenso wie das Sonnensystem. Die Kernkraft, die Atome zusammenhält, ist im lokalen Maßstab stärker als diese Ausdehnung. Wird es immer so bleiben? Vielleicht. Vielleicht nicht.
Vor einigen Jahrzehnten dachten Astronomen, dass sich das Universum aufgrund von Impulsen aus dem Urknall ausdehnt. Aber mit der Entdeckung der dunklen Energie im Jahr 1998 erkannten Astronomen, dass es eine neue Möglichkeit für die Zukunft des Universums gab. Vielleicht nimmt diese sich beschleunigende dunkle Energie im Laufe der Zeit zu.
In Milliarden Jahren könnte die expansive Kraft die Schwerkraft überwinden, die Galaxien zusammenhält. Schließlich würde es so stark werden, dass Sternensysteme, Planeten und schließlich die Materie selbst auseinandergerissen werden könnten. Dies ist eine Zukunft für das Universum, die als Big Rip bekannt ist. Und wenn es stimmt, dann wird sich der Raum zwischen Sternen, Planeten und sogar Atomen in ferner Zukunft ausdehnen.
Der Raum zwischen den Galaxien dehnt sich aus. Bildnachweis: NASA/HST
Wird das passieren? Astronomen wissen es nicht. Ihre bisher besten Beobachtungen können dies nicht ausschließen oder bestätigen. Und so werden zukünftige Beobachtungen und Weltraummissionen versuchen, die Expansionsrate der Dunklen Energie zu berechnen.
Also nein, die Materie auf lokaler Ebene breitet sich nicht aus. Der Raum zwischen Planeten und Sternen wächst nicht. Nur die Abstände zwischen Galaxien, die nicht gravitativ aneinander gebunden sind, nehmen zu. Denn der Raum selbst dehnt sich aus.
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