23 mei 2019

Speelde donkere energie toch een rol in het vroege heelal?

Het CMB power spectrum

De ontdekking in 1998 dat het heelal versnelt uitdijt en dat er een mysterieuze kracht aan het werk is die de ruimte zelf doet uitdijen is een Nobelprijs waard gebleken. Die mysterieuze kracht wordt de donkere energie genoemd en in het meest gangbare ΛCDM model bestaat 73% van de massa-energie van het heelal uit de donkere energie. De meeste natuurkundigen en sterrenkundigen gaan er van uit dat de donkere energie constant is, precies zoals Einstein met z’n beroemde Kosmologische Constante Λ had voorspeld – met een vaste hoeveelheid afstotende donkere energie per vierkante centimeter ruimte. Hoe meer ruimte, hoe sterker de donkere energie. In het vroege heelal, kort na de oerknal, zou de invloed van de donkere energie minimaal zijn. Toch is een klein clubje onderzoekers van mening dat donkere energie toen wel degelijk een rol speelde en hun ideeën worden de early dark energy (EDE) modellen genoemd. Christian Reichardt, Roland de Putter, Oliver Zahn en Zhen Hou (University of California, Berkeley) hebben onlangs waarnemingen van de WMAP-satelliet en de South Pole Telescope (SPT) aan de kosmische microgolf-achtergrondstraling (in het Engels afgekort: CMB) geanalyseerd en daaruit hebben ze een limiet weten te stellen aan de grootte van de donkere energie in het vroege heelal. Met WMAP en SPT heeft men de temperatuursvariatie in de CMB gemeten, een variatie die verband houdt met de grootte van de gebieden met afwijkende temperaturen aan de hemel. Dit verband komt tot uiting in het zogenaamde CMB power spectrum, een grafiek waarin de omvang van de temperatuursvariatie een functie is van de multipole \\ell, waarbij een grote \\ellcorrespondeert met een kleine schaal aan de hemel. \\ell=100 komt overeen met ongeveer 1° aan de hemel. De WMAP kon heel goed de variaties met grote afmetingen aan de hemel bekijken, dus met kleine \\ell, terwijl de SPT vanaf de koude zuidpool met een scherpe resolutie de variaties met kleine afmetingen ziet. De gecombineerde waarnemingen van WMAP en SPT zie je in het CMB power spectrum in de grafiek. In die grafiek zijn ook zes gekleurde lijnen weergegeven van de energiedichtheid van de donkere energie, variërend van Ωe = 0 (zwart) tot 0,05 (rood). Op basis van de WMAP + SPT waarnemingen komen de onderzoekers tot de conclusie dat met een zekerheid van 95% Ωe < 0,018, d.w.z. dat áls donkere energie in het vroege heelal voorkwam z’n dichtheid niet meer was dan 1,8% van de totale dichtheid van het heelal. Bron: Astrobites.

Laat wat van je horen

*

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