Die Erde und unsere gesamte Galaxie könnten sich in einem mysteriösen riesigen Schwarzen Loch befinden.

Die Erde und unsere gesamte Milchstraße könnten sich im Inneren eines mysteriösen Schwarzen Lochs befinden, das dazu führt, dass sich der Kosmos hier schneller ausdehnt als in benachbarten Regionen des Universums, sagen Astronomen der Universität Portsmouth (Großbritannien).

Ihre Theorie bietet eine mögliche Lösung für die sogenannte Hubble-Spannung und könnte dazu beitragen, das wahre Alter unseres Universums zu bestätigen, das auf rund 13,8 Milliarden Jahre geschätzt wird. Neueste Forschungsergebnisse, die auf dem National Astronomy Meeting (NAM) der Royal Astronomical Society im britischen Durham vorgestellt wurden, zeigen, dass Schallwellen aus dem frühen Universum – im Wesentlichen der Klang des Urknalls – diese Theorie stützen.

Die Hubble-Konstante wurde erstmals 1929 von Edwin Hubble vorgeschlagen, um die Expansionsrate des Universums auszudrücken. Sie lässt sich messen, indem man die Entfernung von Himmelskörpern und ihre Geschwindigkeit beobachtet, mit der sie sich von uns entfernen. Das Hindernis besteht jedoch darin, dass die Extrapolation von Messungen aus dem fernen, frühen Universum auf die Gegenwart mithilfe des kosmologischen Standardmodells eine langsamere Expansionsrate vorhersagt als Messungen aus dem nahegelegenen, jüngeren Universum. Dies ist die Hubble-Spannung. „Eine mögliche Lösung für diese Inkonsistenz ist, dass sich unsere Galaxie nahe dem Zentrum eines großen lokalen Hohlraums befindet“, erklärt Dr. Indranil Banik von der Universität Portsmouth.

Dies würde dazu führen, dass Materie durch die Schwerkraft in Richtung der dichteren Außenseite des Vakuums gezogen wird, wodurch dieses mit der Zeit leerer wird. Wenn sich das Vakuum leert, wäre die Geschwindigkeit von Objekten, die sich von uns wegbewegen, größer, als wenn das Vakuum nicht existieren würde. Dies erweckt daher den Eindruck einer erhöhten lokalen Expansionsrate. Die Hubble-Spannung ist größtenteils ein lokales Phänomen, und es gibt kaum Hinweise darauf, dass die Expansionsrate von den Erwartungen der Standardkosmologie in der Vergangenheit abweicht. Daher ist eine lokale Lösung, wie beispielsweise ein lokales Vakuum, ein vielversprechender Weg zur Lösung des Problems.

Damit diese Idee umsetzbar ist, müssten sich die Erde und unser Sonnensystem in der Nähe des Zentrums eines etwa eine Milliarde Lichtjahre großen Hohlraums befinden, dessen Dichte etwa 20 Prozent unter der durchschnittlichen Dichte des gesamten Universums liegt.

Die direkte Zählung von Galaxien stützt diese Theorie, da die Anzahldichte in unserem lokalen Universum geringer ist als in benachbarten Regionen. Die Existenz eines so großen und tiefen Leerraums ist jedoch umstritten, da er nicht besonders gut zum Standardmodell der Kosmologie passt . Dieses geht davon aus, dass die Materie heute auf solch großen Skalen gleichmäßiger verteilt sein sollte.

Dennoch zeigen neue Daten, die Dr. Banik auf der NAM 2025 vorstellte, dass baryonische akustische Oszillationen (BAOs) – der „Klang des Urknalls“ – die Theorie einer lokalen Leere stützen.

„Diese Schallwellen waren nur kurze Zeit unterwegs, bevor sie an Ort und Stelle einfroren, sobald das Universum ausreichend abgekühlt war, sodass sich neutrale Atome bilden konnten“, erklärt der Experte. „Sie wirken wie ein normales Lineal, dessen Winkelmaß wir verwenden können, um die Geschichte der kosmischen Expansion zu verfolgen. Ein lokales Vakuum verzerrt die Beziehung zwischen der BAO-Winkelskala und der Rotverschiebung leicht, da die durch das lokale Vakuum und seinen Gravitationseffekt verursachten Geschwindigkeiten die Rotverschiebung aufgrund der kosmischen Expansion zusätzlich leicht erhöhen.“

Unter Berücksichtigung aller verfügbaren BAO-Messungen der letzten 20 Jahre zeigen wir, dass ein Vakuummodell etwa 100 Millionen Mal wahrscheinlicher ist als ein Nicht-Vakuummodell mit Parametern, die auf Beobachtungen der CMB des Planck-Satelliten abgestimmt sind (die sogenannte homogene Planck-Kosmologie).

Im nächsten Schritt vergleichen die Forscher ihr lokales Vakuummodell mit anderen Methoden zur Abschätzung der Expansionsgeschichte des Universums, beispielsweise kosmischen Chronometern . Dazu beobachten sie Galaxien, in denen keine Sterne mehr entstehen. Durch die Beobachtung ihrer Spektren, also ihres Lichts, lässt sich bestimmen, welche Art von Sternen sie enthalten und in welchem Anteil. Da massereichere Sterne eine kürzere Lebensdauer haben, fehlen sie in älteren Galaxien, wodurch sich das Alter einer Galaxie bestimmen lässt.

Astronomen können dieses Alter dann mit der Rotverschiebung der Galaxie (der Ausdehnung der Wellenlänge ihres Lichts) kombinieren und so feststellen, wie weit sich das Universum ausgedehnt hat, während das Licht der Galaxie auf uns zukam. Dies gibt Aufschluss über die Geschichte der Expansion des Universums.