Kann sich das Universum schneller als Licht ausdehnen

Ja, die Abstände zwischen sehr weit voneinander entfernten Regionen des Universums können durch die kosmische Expansion mit einer Geschwindigkeit wachsen, die größer als die Lichtgeschwindigkeit ist. Das klingt zunächst wie ein Widerspruch zu Einsteins Relativitätstheorie, ist aber keiner.

Die Lichtgeschwindigkeit begrenzt, wie schnell sich Materie, Informationen oder Licht lokal durch den Raum bewegen können. Bei der Expansion des Universums geht es jedoch nicht darum, dass Galaxien mit Überlichtgeschwindigkeit durch einen unbeweglichen Raum fliegen. Vielmehr verändert sich der Abstand zwischen weit entfernten Regionen, weil sich der Raum selbst ausdehnt.

Je größer die Entfernung zwischen zwei weit voneinander entfernten Galaxien ist, desto schneller kann dieser Abstand anwachsen. Deshalb gibt es Galaxien, deren sogenannte Rezessionsgeschwindigkeit aus unserer Sicht größer als die Lichtgeschwindigkeit ist.

Auch in der sehr frühen Geschichte des Universums spielte eine extrem schnelle Expansion eine wichtige Rolle. Nach der Inflationstheorie vergrößerte sich der Raum für einen winzigen Bruchteil einer Sekunde außergewöhnlich stark und schneller, als Licht dieselbe Strecke hätte zurücklegen können.

Die Lichtgeschwindigkeit bleibt trotzdem die lokale Geschwindigkeitsgrenze. Überlichtschnelle kosmische Expansion und Einsteins Relativitätstheorie schließen sich daher nicht gegenseitig aus.

Quellen
▪ Publications of the Astronomical Society of Australia: „Expanding Confusion: Common Misconceptions of Cosmological Horizons and the Superluminal Expansion of the Universe“
▪ NASA Science: „Overview“
▪ Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation: „Warum ist es unmöglich, mit Lichtgeschwindigkeit zu reisen?“