Wie schnell wächst das Universum heute wirklich, und warum nennen Astronomen dafür unterschiedliche Zahlen? Die Hubble-Konstante beschreibt die aktuelle Expansionsrate des Alls. Ich erkläre, was die Einheit bedeutet, wie Forschende den Wert messen, warum sich zwei wichtige Messwege widersprechen und was das für unser Bild vom Universum bedeutet.
Die wichtigsten Zahlen zur kosmischen Expansion auf einen Blick
- Aktuelle Expansion: Lokale Messungen liegen ungefähr bei 73 bis 76 km/s/Mpc.
- Frühes Universum: Aus der kosmischen Hintergrundstrahlung ergibt sich ein Wert von etwa 67 bis 68 km/s/Mpc.
- Ein Megaparsec: Diese Entfernung entspricht rund 3,26 Millionen Lichtjahren.
- Hubble-Lemaître-Gesetz: Je weiter eine Galaxie entfernt ist, desto schneller scheint sie sich von uns zu entfernen.
- Offene Frage: Die Differenz zwischen den Messmethoden heißt Hubble-Spannung und ist 2026 noch nicht gelöst.
Was die Hubble-Konstante tatsächlich beschreibt
Die Hubble-Konstante wird mit H0 abgekürzt und beschreibt die heutige Beziehung zwischen der Entfernung einer Galaxie und ihrer scheinbaren Fluchtgeschwindigkeit. Vereinfacht gesagt gilt: Je größer die Entfernung, desto stärker ist die Rotverschiebung des Lichts und desto schneller entfernt sich die Galaxie im Mittel von uns.
Ein Wert von 73,5 km/s/Mpc bedeutet nicht, dass sich jede Galaxie exakt mit dieser Geschwindigkeit bewegt. Er bedeutet, dass die beobachtete Expansionsgeschwindigkeit pro zusätzlichem Megaparsec Entfernung ungefähr um 73,5 Kilometer pro Sekunde zunimmt. Bei 100 Megaparsec ergäbe das im einfachen Näherungsfall rund 7.350 km/s.
Das ist keine Explosion, bei der Galaxien aus einem gemeinsamen Zentrum herausfliegen. Vielmehr dehnt sich der Raum selbst aus. Galaxien bewegen sich lokal zusätzlich durch die Gravitation, doch auf sehr großen Skalen dominiert die kosmische Expansion. Gebundene Systeme wie die Milchstraße, das Sonnensystem oder einzelne Galaxienhaufen werden dadurch nicht einfach auseinandergezogen.
Warum der Wert eine Einheit mit Entfernungsbezug hat
Die Einheit km/s/Mpc wirkt zunächst ungewöhnlich. Ein Megaparsec, kurz Mpc, entspricht etwa 3,26 Millionen Lichtjahren. Die Schreibweise sagt also aus, wie viele Kilometer pro Sekunde zur Fluchtgeschwindigkeit hinzukommen, wenn die Entfernung um einen Megaparsec steigt.
Man kann die Hubble-Konstante auch als relative Expansionsrate verstehen. Das Wort „Konstante“ ist dabei etwas irreführend. H0 gilt nur für den heutigen Zeitpunkt. Für andere Epochen sprechen Kosmologen vom Hubble-Parameter H(z), weil sich die Expansionsgeschichte des Universums mit der Zeit verändert.
Außerdem ist die Hubble-Konstante nicht mit der Beschleunigung der Expansion gleichzusetzen. Eine konstante oder veränderte Expansionsrate beschreibt, wie sich der Raum ausdehnt. Die Beschleunigung zeigt dagegen, ob diese Ausdehnung im Laufe der Zeit schneller oder langsamer wird. Nach dem derzeitigen Standardmodell spielt dabei die dunkle Energie eine wichtige Rolle.
Wie Astronomen die Expansionsrate messen
Die klassische Methode nutzt eine kosmische Entfernungsskala. Dabei bauen Forschende mehrere Messstufen aufeinander auf. Jede Stufe wird mit der vorherigen kalibriert, damit aus der scheinbaren Helligkeit eines Objekts eine möglichst zuverlässige Entfernung wird.
Von der Parallaxe zu entfernten Supernovae
In unserer galaktischen Umgebung helfen Parallaxen. Dabei verändert sich die scheinbare Position eines Sterns, wenn sich die Erde auf ihrer Bahn um die Sonne bewegt. Für größere Entfernungen kommen Cepheiden ins Spiel. Diese pulsierenden Sterne verändern regelmäßig ihre Helligkeit, wobei die Pulsationsdauer mit ihrer tatsächlichen Leuchtkraft zusammenhängt.
Cepheiden dienen anschließend dazu, die Entfernung zu Galaxien zu bestimmen, in denen Supernovae vom Typ Ia explodieren. Diese Supernovae sind extrem hell und deshalb über viel größere Distanzen sichtbar. Ihre bekannte Helligkeit macht sie zu wichtigen kosmischen Entfernungsmarken.
Die Messung über die kosmische Hintergrundstrahlung
Der zweite große Weg beginnt nicht bei nahen Galaxien, sondern beim frühen Universum. Die kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung entstand ungefähr 380.000 Jahre nach dem Urknall. Aus ihren winzigen Temperaturschwankungen lässt sich ableiten, wie Materie, Strahlung und dunkle Energie im Universum verteilt waren.
Mit einem kosmologischen Modell lässt sich daraus berechnen, welche heutige Expansionsrate zu diesen frühen Bedingungen passen sollte. Diese Methode ist deshalb indirekt. Sie misst nicht die heutige Entfernung einzelner Cepheiden, sondern rekonstruiert die Entwicklung des Universums aus seinen frühen Eigenschaften.
| Messweg | Grundidee | Typischer Wert |
|---|---|---|
| Lokale Entfernungsskala | Parallaxen, Cepheiden und Supernovae werden miteinander kalibriert. | Etwa 73 bis 76 km/s/Mpc |
| Kosmische Hintergrundstrahlung | Die heutige Rate wird aus dem frühen Universum und dem Standardmodell abgeleitet. | Etwa 67 bis 68 km/s/Mpc |
| Gravitationslinsen und Gravitationswellen | Verzögerungen oder „Standardkerzen“ liefern unabhängige Kontrollmessungen. | Noch mit größeren Unsicherheiten |
Warum die Hubble-Spannung so wichtig ist
Die beiden wichtigsten Messwege liefern keine exakt gleiche Zahl. Die Differenz liegt grob bei sechs bis neun Kilometern pro Sekunde und Megaparsec, je nachdem, welche Datensätze und Auswertungen verglichen werden. Das klingt klein, ist für die Kosmologie aber erheblich, weil die Messungen inzwischen sehr präzise geworden sind.
Eine 2026 veröffentlichte kombinierte Analyse verschiedener Entfernungsindikatoren kam für das nahe Universum auf ungefähr 73,5 km/s/Mpc. Andere lokale Messungen liegen ähnlich. Dem stehen Modellwerte von rund 67 bis 68 km/s/Mpc gegenüber, die aus der Hintergrundstrahlung und dem Standardmodell der Kosmologie folgen.
Diese Abweichung wird Hubble-Spannung genannt. Sie kann bedeuten, dass noch unbekannte systematische Fehler in einer Messmethode stecken. Ebenso möglich ist, dass das Standardmodell bei der Beschreibung des frühen Universums unvollständig ist.
Diskutiert werden unter anderem eine zusätzliche Form dunkler Energie im frühen Universum, bisher unbekannte Teilchen oder Änderungen an der Gravitation. Ich halte es für verfrüht, eine dieser Erklärungen als Lösung zu verkaufen. Entscheidend ist, dass unabhängige Messverfahren denselben Unterschied bestätigen und nicht nur ein einzelnes Teleskop betroffen ist.
Was der Wert über Alter und Zukunft des Universums verrät
Die Expansionsrate ist ein wichtiger Baustein, um das Alter des Universums zu bestimmen. Sie reicht dafür allein nicht aus, denn zusätzlich müssen die Mengen an Materie, dunkler Energie und Strahlung berücksichtigt werden. Im heute üblichen kosmologischen Modell ergibt sich ein Alter von ungefähr 13,8 Milliarden Jahren.
Ein höherer H0-Wert bedeutet vereinfacht eine kürzere charakteristische Expansionszeitskala. Trotzdem folgt daraus nicht automatisch, dass das Universum wesentlich jünger ist. Die gesamte Expansionsgeschichte zählt, nicht nur der heutige Messwert.
Auch die Zukunft des Kosmos hängt nicht allein von der Hubble-Konstante ab. Entscheidend ist, wie sich die dunkle Energie entwickelt. Bleibt sie ungefähr konstant, spricht vieles für eine dauerhaft beschleunigte Expansion. Sollte sie sich mit der Zeit verändern, könnte sich das langfristige Szenario anders darstellen.
Typische Missverständnisse bei der Hubble-Konstante
„Das Universum expandiert mit 73,5 km/s“
Diese Aussage ist unvollständig. Die Zahl braucht immer eine Entfernungseinheit. Gemeint sind 73,5 km/s pro Megaparsec, nicht eine einzige Geschwindigkeit für das gesamte Universum.
„Die Hubble-Konstante ist überall direkt messbar“
Galaxien haben zusätzlich zu ihrer kosmischen Bewegung sogenannte Eigenbewegungen. In Galaxiengruppen können diese Bewegungen mehrere hundert Kilometer pro Sekunde betragen. Erst bei ausreichend großen Entfernungen wird das allgemeine Expansionsmuster klarer sichtbar.
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„Eine höhere Zahl beweist sofort neue Physik“
Das wäre zu schnell geschlossen. Astronomen prüfen zuerst Kalibrierungen, Staub, Sternpopulationen, Supernovaeigenschaften und statistische Effekte. Neue Physik wird erst dann überzeugend, wenn mehrere unabhängige Methoden dieselbe Abweichung zeigen und bekannte Fehlerquellen nicht ausreichen.
Warum die nächsten Messungen besonders spannend sind
Neue Weltraumteleskope und große Himmelsdurchmusterungen sollen die Entfernungsskala weiter verbessern. Besonders wichtig ist, dass sie unterschiedliche Methoden miteinander vergleichen können, statt nur eine bekannte Messkette noch genauer zu machen.
Für mich liegt der eigentliche Wert dieser Debatte nicht in der Suche nach einer spektakulären Schlagzeile. Die Hubble-Spannung ist ein seltenes Beispiel dafür, dass präzisere Daten nicht nur Antworten liefern, sondern auch Grenzen eines erfolgreichen Modells sichtbar machen. Genau dort beginnt in der Astronomie meist der interessanteste Teil der Forschung.
Wer die aktuelle Zahl einordnen möchte, sollte deshalb immer drei Dinge prüfen: Welche Methode wurde verwendet, bezieht sich der Wert auf das nahe oder frühe Universum, und wie groß ist die angegebene Unsicherheit? So lässt sich vermeiden, dass eine einzelne Zahl mehr Sicherheit vortäuscht, als die Forschung derzeit tatsächlich besitzt.
