11 juli 2020

Onderzoek op Zuidpool duidt op Kosmologische Constante als donkere energie

Credit: SPT Collaboration

Een gedeelte van de CMB, zoals waargenomen door de South Polar Telescope. De witte puntjes zijn quasars en sterrenstelsels.

Door het waarnemen van 224 clusters van sterrenstelsels met behulp van de tien meter South Polar Telescope (SPT) – yep, gelegen op het steenkoude Antartica – zijn sterrenkundigen er in geslaagd om meer te weten te komen over donkere energie én over de maximale massa van neutrino’s. Met de in 2007 in gebruik genomen SPT kijkt men in het submillimeter-gedeelte van het spectrum, tussen infrarood en microgolflengten in. Met de SPT kan men heel goed de kosmische microgolf-achtergrondstraling bekijken, de straling die resteert van de oerknal waarmee 13,7 miljard jaar geleden het heelal ontstond. Deze ‘CMB’, zoals de Engelse afkorting ervan luidt, ontstond zo’n 380.000 jaar na de oerknal. Tussen het moment dat de CMB ontstond en dat het 13,7 miljard jaar later door de SPT wordt opgevangen gebeurt er iets met de straling: tussendoor passeren de fotonen van de CMB talloze zware clusters van sterrenstelsels. wat er voor zorgt dat er ‘schaduwen’ in de CMB ontstaan, het zogenaamde Sunyaev-Zel’dovich (SZ) eff ect. De groei van die clusters hangt niet alleen af van de zwaartekracht van de (donkere) materie van de deelnemende sterrenstelsels, maar ook van de snelheid waarmee het heelal als geheel uitdijt.

Credit: Daniel Luong-Van

De South Polar Telescope

Sinds 1998 weten sterrenkundigen dat het heelal versnelt uitdijt dankzij de afstotende werking van de zogenaamde donkere energie. Wat dat precies is weet men niet, maar wel weet men dat het vijf á zes miljard jaar geleden sterker moet zijn geworden dan de zwaartekracht, een cruciaal moment in de geschiedenis van het heelal. Een zwakke afstotende werking van de donkere energie zal een snellere groei van clusters van sterrenstelsels opleveren, een sterke werking zal een tragere groei met zich meebrengen. Door het waarnemen van het SZ effect krijgt men een idee van de snelheid waarmee clusters tussen 380.000 en 13,7 miljard jaar na de oerknal gegroeid zijn en daarmee kan men de sterkte van de donkere energie meten. En dat niet alleen. De groei hangt ook af van de massa van neutrino’s, de deeltjes die met de lichtsnelheid door het heelal reizen en die per seconde met miljarden tegelijk door je lichaam heen schieten. Vanwege hun enorme hoeveelheid zorgt een klein beetje massa ook voor de beïnvloeding van de aangroei van clusters. Resultaten van de waarnemingen aan de clusters met de SPT zijn:

Dat ω = -1,010 klinkt nogal cryptisch, maar het geeft aan dat de donkere energie constant is en niet varieert met de tijd. En daarmee lijkt de SPT bevestigd te hebben dat de donkere energie hetzelfde is als de Kosmologische Constante, die Einstein bijna honderd jaar geleden al een keertje suggereerde om een statisch heelal te krijgen. Meer informatie kan je putten uit dit wetenschappelijke artikel. Leuk leesvoer tijdens het lange Paasweekend. Bron: CfA.

Speak Your Mind

*

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