Laut einer neuen Studie zweier Physiker könnte unser ganzes Universum von hypothetischen Teilchen dominiert sein, die bisher als quasi unmöglich galten: Tachyonen.
Was sind Tachyonen?
Tachyonen kennen viele wahrscheinlich vor allem aus Star Trek, dort kommen sie relativ oft vor, vor allem im Zusammenhang mit Zeitanomalien, und das ist auch durchaus passend. Tachyonen sind nämlich, bisher nur hypothetische, Teilchen, welche sich immer schneller als das Licht bewegen und somit so ziemlich allem widersprechen, was wir wissen. Bisher geht man davon aus, und dafür spricht auch mehr oder weniger alles, was wir wissen, dass die Lichtgeschwindigkeit die maximale Geschwindigkeit in unserem Universum ist, nichts kann sich schneller bewegen, nicht einmal Informationen können schneller übertragen werden, massebehaftete Teilchen können sie nicht einmal erreichen.
Durch die Eigenschaft, dass sie sich schneller als das Licht bewegen, würden sich Tachyonen außerdem in der Zeit rückwärts bewegen und somit unserer Vorstellung von Kausalität (Ursache -> Wirkung) komplett widersprechen, da für sie die Wirkung vor der Ursache eintreten könnte. Es gibt demnach bisher auch keinerlei empirische Belege für ihre Existenz.
Was besagt die Studie?
Die Studie, die bisher nur auf Arxiv veröffentlicht wurde (ein Pre-Print Server, sie ist also noch nicht peer-reviewed), besagt, dass Tachyonen möglicherweise das sind, woraus die mysteriöse dunkle Materie besteht. Dunkle Materie ist eine Form von Materie, welche weder mit anderer Materie, noch mit elektromagnetischer Strahlung oder sonst etwas außer der Gravitation interagiert, weshalb sie auch nicht sichtbar ist und ihre Existenz nur durch ihre gravitativen Eigenschaften nachgewiesen werden konnte.
Laut dieser Studie soll diese dunkle Materie nun aus Tachyonen bestehen, was natürlich auch ein Grund dafür sein könnte, dass bisher niemand herausfinden konnte, was genau dunkle Materie wirklich ist. Die Forscher berechneten, dass ein mit Tachyonen gefülltes Universum sich zunächst in seiner Expansion verlangsamen könne, bevor sie sich anschließend wieder beschleunigt, also genau so, wie wir es bei unserem Universum beobachten können.
Aktuell geht man davon aus, dass die dunkle Energie für die beschleunigte Expansion des Universums verantwortlich ist, dementsprechend könnte diese Idee eines Tachyonen-Kosmologie-Modells sowohl die dunkle Materie als auch die dunkle Energie erklären.
Die Forscher nutzten Beobachtungen von Supernovae des Typs 1a, also Supernovae, die immer mit der gleichen Helligkeit ausbrechen und daher von Astronomen zur Entfernungsbestimmung im Universum genutzt werden (durch eine solche Supernova entdeckte man Ende der 1990er Jahre überhaupt erst, dass sich die Expansion des Universums beschleunigt). Sie stellten fest, dass ein tachyonisches kosmologisches Modell die Supernova-Daten genauso gut erklären könnte, wie das Standard-Kosmologiemodell mit dunkler Materie und dunkler Energie.
Also besteht dunkle Materie / dunkle Energie aus Tachyonen?
Nein, dass es theoretisch / rechnerisch möglich wäre heißt nun jedoch noch lange nicht, dass wir unser Bild vom Universum komplett über den Haufen werfen müssen, denn Tachyonen sind und bleiben natürlich erstmal rein hypothetische Teilchen, deren Existenz ausgesprochen unwahrscheinlich ist. Mann müsste also zunächst einmal die Existenz von Tachyonen nachweisen bevor es wirklich Sinn macht, weiter über dieses Tachyonen-Kosmologie-Modell nachzudenken, und das allein wäre schon eine Sensation.
Dennoch macht es durchaus Sinn auch in diese Richtung weiter zu forschen, schließlich versuchen wir zum Beispiel schon seit über 50 Jahren herauszufinden, woraus dunkle Materie besteht, ohne dabei wirkliche Fortschritte gemacht zu haben, es gibt zwar einige Theorien, aber keine, die man bisher auch nur ansatzweise experimentell nachweisen konnte.
Fazit
Es ist imho ein bisschen wie bei der String-Theorie, auch wenn diese rein rechnerisch alles wunderschön erklären könnte, basiert sie aber nun mal auf einer (zumindest noch) nicht nachweisbaren Annahme (bzw sogar mehreren, 10+, teilweise „aufgerollte“, Dimensionen statt der bekannten 4 etc).
Das Tachyonen-Kosmologie-Modell mag rein theoretisch vieles erklären an dem wir forschen, würde aber auch viele neue Probleme mit sich bringen, unter anderem gäbe es den eindeutigen kausalen Fluss der Zeit von der Vergangenheit zur Zukunft nicht mehr, auf dem in unserer Welt ja nicht gerade weniges basiert. Aber hey, vielleicht können wir dann doch irgendwann durch die Zeit reisen (also rückwärts, vorwärts geht ja sowieso), ob wir wohl schon mal den DeLorean auf Vordermann bringen sollten? 🙂