Image default

Uitdijing van ons ‘lokale’ heelal nauwkeuriger dan ooit gemeten

De afgelopen dertig jaar heeft de Hubble-ruimtetelescoop meer dan veertig ‘mijlpalen’ in de ruimte en tijd gekalibreerd, die astronomen in staat stellen om de uitdijingssnelheid van het heelal, uitgedrukt in de zogeheten Hubble-constante, te bepalen.
Het resultaat is nauwkeuriger dan ooit, maar helemaal bevredigend is de uitkomst niet. In de jaren 20 van de vorige eeuw deden astronomen voor het eerst pogingen om de uitdijingssnelheid van het heelal te meten.
Daartoe moesten de afstanden van sterrenstelsels worden bepaald, evenals de snelheden waarmee zij zich van ons verwijderen.
Mettertijd zijn deze metingen steeds nauwkeuriger geworden, en uiteindelijk leidde dit in 1998 zelfs tot de ontdekking van ‘donkere energie’ – een nog onbegrepen afstotende kracht die de uitdijing van het heelal doet versnellen. De afgelopen jaren is daar nog een ander raadsel bij gekomen.
Uit gegevens van de Hubble-ruimtetelescoop en andere telescopen blijkt dat de uitdijingssnelheid zoals die in het lokale heelal – onze kosmische ‘achtertuin’ wordt gemeten niet goed aansluit bij waarnemingen van het heelal kort na de oerknal.
Ook de nieuwste metingen met de Hubble-ruimtetelescoop laten deze eveneens onbegrepen discrepantie niet verdwijnen.
Ze bevestigen het idee dat er iets vreemds aan de hand is met het heelal, al weet niemand nog precies wát.
Een van de belangrijkste drijfveren om een grote telescoop in de ruimte te stationeren was om nauwkeurige waarnemingen te kunnen doen van zogeheten cepheïden: sterren die met grote regelmaat helderder en zwakker worden en als afstandsindicatoren kunnen worden gebruikt.
Voor het lange-afstandswerk maken astronomen daarnaast ook gebruik van een bepaald type exploderende sterren die supernova’s van type Ia worden genoemd.
Tezamen vormen deze objecten de ‘kosmische afstandsladder’. Ze zijn cruciaal voor het meten van grote afstanden in het heelal, en daarmee ook voor de bepaling van de uitdijingssnelheid van het heelal oftewel de Hubble-constante.
Begin jaren 90 werden met de Hubble-ruimtetelescoop de eerste pogingen gedaan om de Hubble-constante te verfijnen.
Rond de eeuwwisseling resulteerde dit een waarde die uitkwam op 72 plus of min 8 (kilometer per seconde per megaparsec).
Dankzij de nog nauwkeurigere waarnemingen van de laatste jaren, waarbij de helderheden van 42 supernova’s van type Ia zijn gemeten, is deze uitkomst nu verder gepreciseerd tot 73 plus of min 1.
Naar verwachting zullen ook nieuwe, nog nauwkeurigere metingen niet veel aan deze uitkomst veranderen.
Maar toch wringt er iets. Door het kosmologische ‘standaardmodel’ te combineren met metingen van de Europese Planck-satelliet (die de zogeheten kosmische achtergrondstraling – een overblijfsel van de oerknal – in kaart heeft gebracht) komen astronomen tot een lagere verwachte waarde voor de Hubble-constante: 67,5 plus of min 0,5.

Uitdijing van ons lokale heelal
(Image Credit: NASA, ESA, Adam G. Riess (STScI, JHU)

Astronomen begrijpen niet waar deze kloof tussen de uitdijingssnelheden van het lokale heelal en het ‘oerheelal’ vandaan komt.
Maar het lijkt niet waarschijnlijk dat verdere metingen van het soort dat de Hubble-ruimtetelescoop de afgelopen drie decennia heeft gedaan nog uitkomst kunnen bieden.
Voor het dichten van de kloof is vermoedelijk een compleet nieuw stukje natuurkunde nodig. (EE)
(Image Credit: NASA, ESA, Adam G. Riess (STScI, JHU)

Ook interessant

De Kattenoognevel, nu ook in 3D

stipmedia

Mars had miljoenen jaren oceanen van warm water

stipmedia

Zonachtige ster ontdekt die (mogelijk) om nabij zwart gat cirkelt

stipmedia

Maar weinig aarde-achtige exoplaneten zijn zo blauw als de aarde

stipmedia

Marslander ‘hoort’ zijn eerst meteorietinslagen

stipmedia

Webb-ruimtetelescoop bekijkt Mars

stipmedia