Site pictogram Astroblogs

Hubble waarneming aan uitdijing heelal roept vragen op over donkere energie en het Lambda-CMD model

Credit: Alex Mittelmann, Coldcreation/ CC BY-SA 3.0

Sinds de jaren negentig weten we dat het heelal versneld uitdijt – iets dat we weten door waarnemingen aan type Ia supernova, onafhankelijk van elkaar verzameld door twee teams onder leiding van Perlmutter, Schmidt en Riess, hetgeen deze drie de Nobelprijs voor de Natuurwetenschappen opleverde. De donkere energie, die verantwoordelijk zou zijn voor deze versnelling in de uitdijing, zou constant zijn en door z’n afstotende werking voor die versnelling zorgen. Maar wat blijkt nu uit waarnemingen gedaan met de ESA/NASA Hubble ruimtetelescoop aan Cepheïden en type Ia supernovae – allemaal door sterrenkundigen beschouwd als ‘standaard-kaarsen’ voor het bepalen van afstanden – in 18 verschillende sterrenstelsels: dat het heelal sneller uitdijt dan men eerst dacht. Dé parameter waarmee men die uitdijing uitdrukt is de Hubble constante, de constante waar Hubble in 1929 mee aankwam in z’n beroemde vergelijking. Door waarnemingen met de Europese Planck satelliet was die constante bepaald op 67 – 68 (km/s)/Mpc. Maar wat laten de Hubble waarnemingen zien: dat de Hubble constante 71 – 75  (km/s)/Mpc is (onzekerheid 2,4%), zo’n 8% hoger. En da’s best wel een probleem, zo’n groot verschil in de waarnemingen aan de expansie van het heelal. Planck heeft uiterst secuur die Hubble constante bepaald, door naar de kosmische microgolf-achtergrondstraling te kijken, de Hubble telescoop heeft op zijn manier ook uiterst secuur de Hubble constante bepaald. Welk instrument heeft er nu gelijk? Er lijken volgens de onderzoekers – waaronder Adam Riess, één van de ontdekkers van de versnelde uitdijing – een aantal mogelijkheden te zijn, zoals ze schrijven in dit vakartikel, A 2.4% Determination of the Local Value of the Hubble Constant:

  • het zou kunnen dat donkere energie helemaal niet constant is. Een constante donkere energie wordt meestal vereenzelvigd met de door Albert Einstein in 1917 ingevoerde Kosmologische Constante,Λ (Lambda) genaamd. Hét model voor het uitdijende heelal is het ΛCMD model (zie afbeelding bovenaan), dat uitgaat van een constante donkere energie én koude, donkere materie. Het zou dus kunnen zijn dat donkere energie helemaal niet constant is, maar de laatste tijd is gegroeid en sterker geworden. Dat past meer in heelalmodellen die uitgaan van veranderende donkere energie, zoals de kwintessens theorie.
  • het zou kunnen dat de modellen van donkere materie aan revisie toe zijn, omdat de deeltjes waaruit donkere materie bestaat wellicht ook invloed hebben op de mate van expansie van het heelal. Wellicht dat donkere materie niet bestaat uit WIMP’s, weakly interactive massive particles, de deeltjes die jarenlang als dé kandidaat werden gezien voor CDM, cold dark matter.
  • tenslotte is er ook de mogelijkheid dat de Cepheïden en type Ia supernovae toch niet de betrouwbare afstandsindicatoren zijn als we altijd hebben gedacht.

Bron: Koberlein + Universe Today + Nature.

Mobiele versie afsluiten