26 oktober 2020

Donkere energie houdt groei clusters tegen

donkere energie gemeten

Credit: X-ray (NASA/CXC/SAO/A.Vikhlinin et al.); Optical (SDSS); Illustration (MPE/V.Springel)

Groot nieuws: Voor het eerst zijn sterrenkundigen er in geslaagd om de effecten te meten die de donkere energie heeft op de ontwikkeling van objecten in het heelal! Dát donkere energie bestaat weten we al sinds 1998, toen sterrenkundigen aan de hand van supernovae ontdekten dat het heelal versneld uitdijt en dat er ‘iets’ moet zijn wat die versnelling veroorzaakt. Maar behalve die invloed van donkere energie op kosmologische schaal heeft men nooit iets kunnen bemerken van effecten van dit mysterieuze goedje, waarvan men tot op de dag van vandaag niet weet waaruit het precies bestaat. Maar vandaag werd bekend gemaakt dat Alexey Vikhlinin (Smithsonian Astrophysical Observatory in Cambridge, Massachussets) met z’n team er in geslaagd is om een effect van de donkere materie te meten! De vorming van clusters van sterrenstelsels blijkt namelijk trager te verlopen als gevolg van de invloed van donkere materie. Uitgangspunt voor Vikhlinin’s onderzoek was dat donkere energie een afstotende werking heeft. Dat moet het wel bezitten, want anders zouden we niet in een heelal leven dat versneld uitdijt. Door die afstotende werking, die een soort omgekeerde zwaartekracht is, hebben grote structuren zoals clusters van sterrenstelsels moeite om bij elkaar te komen. Per slot van rekening probeert de zwaartekracht de sterrenstelsels bij elkaar te houden, maar dat streven wordt gedwarsboomd door donkere energie. De vraag is hoe groot dat dwarsbomen precies is en daarvoor moeten we even kijken naar de twee modellen van donkere energie. Het ene model zegt dat donkere energie altijd constant is en niet meegroeit met de expansie van het heelal.

Heet gat in Abell clusters

Heet gat in Abell clusters., Credit: X-ray (NASA/CXC/SAO/A.Vikhlinin et al.); Optical (SDSS);

Da’s het model van de Kosmologische Constante. Het andere model zegt dat donkere energie qua sterkte varieert omdat het een intrinsieke eigenschap van de ruimte is. Als het heelal expandeert komt er meer ruimte en dús meer donkere energie. Ergo, hoe groter het heelal des te groter de donkere energie en daarmee de versnelling in de expansie. In zo’n heelal zal uiteindelijk alles uiteenspatten, de Big Rip genaamd. Welnu, Vikhlinin en z’n kornuiten maakten gebruik van de waarneemgegevens van de röntgensatelliet Chandra van de NASA en keek of ze konden zien of de ontwikkeling van clusters van sterrenstelsels afgeremd werd door de donkere energie. Is er sprake van een arrested development of the universe, zoals ze het zo mooi noemen. Het team keek daarbij naar het hete gas in de clusters, het bouwmateriaal waaruit de sterrenstelsels zijn voortgekomen.

De vergelijking van staat

De vergelijking van staat

En wat kwam er uit naar voren: dat de vorming van clusters in de latere fase van het heelal inderdaad afgeremd wordt onder invloed van de afstotende werking van de donkere energie. Maar dat was niet het enige resultaat. Men vond óók dat de vergelijking van staat ω=-1 ± 0,1. Klinkt nogal cryptisch, maar het betekent dat de donkere energie hoogstwaarschijnlijk niet verandert met de tijd, maar constant is. Eén-nul dus voor het model van de Kosmologische Constante [1]. Ná de ontdekking in 1998 van donkere energie is deze ontdekking, tien jaar later, écht groot nieuws. Februari 2009 wordt het wetenschappelijke artikel in The Astrophysical Journal gepubliceerd. Jullie kunnen ‘t hier alvast lezen. Voor bij de kerstboom. 🙂 Bron: Chandra + Bad Astronomy.

  1. En dan te bedenken dat deze Kosmologische Constante, codenaam Λ, in 1917 voor het eerst voorgesteld werd door Albert Einstein. []

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.