We weten veel over ons heelal, maar astronomen zijn het er nog steeds niet over eens hoe snel het precies uitdijt. In de afgelopen twintig jaar hebben twee belangrijke methoden om dit getal – de zogeheten Hubble-constante – te meten verschillende antwoorden opgeleverd, waardoor sommige astronomen zich begonnen af te vragen of er wellicht iets ontbreekt aan ons model van hoe het heelal werkt. Maar nieuwe metingen van de Webb-ruimtetelescoop lijken erop te wijzen dat het conflict, dat bekendstaat als de ‘Hubble-spanning’, toch niet bestaat. In een artikel dat is ingediend bij het vaktijdschrift Astrophysical Journal analyseren kosmoloog Wendy Freedman en haar collega’s van de Universiteit van Chicago nieuwe gegevens van Webb. Ze hebben de afstand tot tien nabije sterrenstelsels gemeten en een nieuwe waarde vastgesteld voor de snelheid waarmee het heelal op dit moment uitdijt. Het resultaat, 70 kilometer per seconde per megaparsec, overlapt een andere belangrijke methode voor de bepaling van de Hubble-constante. Dat het heelal uitdijt is bekend sinds 1929, toen Edwin Hubble metingen deed die aangaven dat de verste sterrenstelsels zich sneller van ons verwijderen dan nabije sterrenstelsels. Maar het is verrassend moeilijk gebleken om de huidige uitdijingssnelheid van het heelal exact te bepalen. Omdat deze metingen zo moeilijk zijn, testen wetenschappers ze op verschillende manieren, om er zeker van te zijn dat ze zo goed mogelijk kloppen. Een belangrijke methode is het bestuderen van de nagloed van de oerknal, die bekendstaat als de kosmische achtergrondstraling. De huidige beste schatting van de Hubble-constante die met deze nauwkeurige methode is gedaan komt uit op 67,4 kilometer per seconde per megaparsec. De tweede belangrijke methode, waarin Freedman is gespecialiseerd, is het rechtstreeks meten van de snelheden van sterrenstelsels in onze lokale kosmische omgeving, met behulp van sterren waarvan de helderheid bekend is. Met behulp van deze sterren kunnen de snelheden worden gemeten waarmee sterrenstelsels zich van ons verwijderen, en weten we hoe snel het heelal uitdijt. Tot voor kort gaven metingen met deze methode een hogere uitkomst voor de Hubble-constante, die op ongeveer 74 kilometer per seconde per megaparsec uitkwam – een verschil dat voor sommige wetenschappers groot genoeg was om van een ‘Hubble-spanning’ te spreken. Freedman en haar collega’s hebben nu nieuwe metingen gedaan van tien nabije sterrenstelsels. Daarbij gebruikten ze drie onafhankelijke methoden. De eerste is gebaseerd op een type sterren, cepheïden geheten, waarvan de helderheid in de loop van de tijd op voorspelbare wijze veranderd. De tweede methode wordt de ‘top van de rode reuzentak’ genoemd en maakt gebruik van het feit dat sterren met een lage massa een vaste maximale helderheid bereiken. En de derde en nieuwste methode maakt gebruik van zogeheten koolstofsterren. Deze sterren hebben consistente kleuren en helderheden in het nabij-infrarode lichtspectrum. De nieuwe analyse is de eerste waarbij alle drie de methoden tegelijkertijd zijn gebruikt binnen dezelfde sterrenstelsels.In alle gevallen lagen de uitkomsten binnen de foutmarge van de waarde op basis van de kosmische achtergrondstraling. ‘Voor ons is het verkrijgen van een goede overeenkomst uit drie totaal verschillende soorten sterren een sterke aanwijzing dat we op de goede weg zijn,’ concludeert Freedman. (EE) (Image credit: NASA’s Goddard Space Flight Center)
