Wie weit dehnt sich das Universum jeden Tag aus?

Die tägliche Expansion des Universums: Ein unvorstellbar großes Wachstum

Die Vorstellung, dass sich das Universum ausdehnt, ist für viele Menschen schwer zu begreifen. Noch schwieriger ist es, sich die schiere Größenordnung dieser Expansion vorzustellen, insbesondere auf einer alltäglichen Zeitskala wie einem Tag. Während die Hubble-Konstante von etwa 74 km/s pro Megaparsec einen scheinbar konkreten Wert liefert, ist die Berechnung der täglichen Expansion komplexer, als einfach diese Geschwindigkeit mit der Anzahl der Sekunden in einem Tag zu multiplizieren.

Der Grund dafür liegt in der Natur der Expansion selbst. Sie ist keine Bewegung durch den Raum, sondern eine Expansion des Raumes selbst. Das bedeutet, dass je weiter zwei Punkte voneinander entfernt sind, desto schneller entfernen sie sich voneinander. Die Hubble-Konstante beschreibt diese Beziehung: Für jede Distanz von einem Megaparsec (ca. 3,26 Millionen Lichtjahre) erhöht sich die Expansionsgeschwindigkeit um 74 km/s.

Es ist also nicht möglich, eine absolute “tägliche Expansionsdistanz” anzugeben. Die Expansion ist relativ zur Entfernung. Für nahegelegene Objekte, wie z.B. innerhalb unserer Galaxie, ist die Expansion vernachlässigbar und wird von den Gravitationskräften überwogen. Auf kosmologischen Skalen, bei Milliarden von Lichtjahren Entfernung, wird die Expansion jedoch dominant und die Geschwindigkeiten erreichen einen signifikanten Anteil der Lichtgeschwindigkeit.

Um die Expansion auf einer täglichen Zeitskala zu veranschaulichen, kann man folgendes Beispiel betrachten: Zwei Galaxien, die heute eine Milliarde Lichtjahre voneinander entfernt sind, entfernen sich aufgrund der Expansion mit einer Geschwindigkeit von etwa 22.000 km/s (unter Annahme der Hubble-Konstante von 74 km/s/Mpc). Innerhalb eines Tages (86.400 Sekunden) vergrößert sich ihr Abstand um etwa 1,9 Milliarden Kilometer. Dies ist eine immense Strecke, verdeutlicht aber auch, dass die relative Veränderung des Abstands im Vergleich zur ursprünglichen Entfernung gering ist.

Es ist wichtig zu betonen, dass die Hubble-Konstante und damit die Expansionsrate nicht als endgültig feststehen. Aktuelle Forschung deutet darauf hin, dass die Expansion möglicherweise beschleunigt wird, getrieben von der sogenannten Dunklen Energie. Diese Beschleunigung macht die Vorhersage der zukünftigen Expansion und die Berechnung der Expansion über lange Zeiträume noch komplexer.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die tägliche Expansion des Universums kein fester Wert ist, sondern von der Entfernung abhängt. Sie ist ein kontinuierlicher Prozess, der auf großen Skalen enorme Ausmaße annimmt und durch die fortschreitende Forschung immer besser verstanden wird. Die Bestimmung der genauen Dynamik der Expansion bleibt eine der zentralen Herausforderungen der modernen Kosmologie.