Site pictogram Astroblogs

Verbeterde bepaling Hubbleconstante geeft aanwijzing bestaan Nieuwe Natuurkunde

De kosmische afstandsladder. Credit: NASA, ESA, A. Feild (STScI), and A. Riess (STScI/JHU)

De drie stappen op weg naar de bepaling van de Hubbleconstante. Credit: NASA

Gebruikmakend van de laatste waarneemgegevens van de ESA/NASA Hubbleruimtetelescoop hebben de sterrenkundigen een verbeterde waarde kunnen bepalen van de Hubbleconstante, de constante die de snelheid aangeeft waarmee het heelal uitdijt. De waarnemingen aan zes veranderlijke sterren, Cepheïden genaamd, van de afgelopen zes jaar zijn geanalyseerd, waarnemingen die tien keer verder reikten dan bij eerdere bepalingen van de constante, en de uitkomst is dat de Hubbleconstante H0=73 kilometer per seconde per megaparsec (= 3,3 miljoen lichtjaar), dat wil zeggen dat dat een sterrenstelsel op 3,3 miljoen lichtjaar zich met een snelheid van 73 km/s van ons verwijdert, op 33 miljoen lichtjaar met 730 km/s, enzovoorts.

Dankzij de relatie tussen periode en lichtkracht van Cepheïden kan hun afstand zeer nauwkeurig worden bepaald. Er zijn twee types Cepheïden. Credit: Vedran V / Wikiwand.

Goed nieuws dat de waarde van de Hubbleconstante hierdoor nauwkeuriger is bepaald. Eén probleem echter: de waarde is ook op een andere manier zeer goed bepaald en wel door de Europese Planck satelliet met behulp van de kosmische microgolf-achtergrondstraling, het restant van de hete straling van de oerknal, waarmee 13,8 miljard jaar geleden het heelal ontstond. En Planck leverde een waarde op die 9% lager ligt, tussen 67 en 69 km/s/Mpc. Dat is een erg groot verschil – een verschil waar eerder ook al op is gewezen – en de kans dat dit verschil op toeval berust is 1 op 5000! Beide methodes van Hubble en Planck zijn op verschillende wijzen getest en gemeten, dus het lijkt er op dat beiden gelijk hebben. Kan dat? Ja dat kan en er zijn enkele mogelijke verklaringen. Eén ervan is dat de donkere energie, die zorgt voor de versnelde uitdijing van het heelal, niet constant is, maar toeneemt met de tijd. Adam Riess, één van de ontdekkers in 1998 van die donkere energie en tevens één van de onderzoekers die de nieuwe Hubbleconstante heeft bepaald, noemt dit een mogelijkheid.

De familie der neutrino’s, drie gewone en één steriele. Credit: Quanta Magazine.

Wat ook mogelijk is dat is dat er ‘donkere straling’ bestaat, een nieuw soort elementair deeltje dat met de lichtsnelheid reist en dat alleen op zwaartekracht reageert. Het hypothetische steriel neutrino zou één van de deeltjes kunnen zijn waaruit die donkere straling bestaat. Dat steriele neutrino is familie van de gewone neutrino’s, die via de zwakke wisselwerking wel met gewone materie kan reageren. Nog een andere mogelijkheid is dat donkere materie sterker reageert met gewone materie als men eerst dacht (zie afbeelding hierboven). Al deze mogelijkheden noemt men ‘Nieuwe Natuurkunde’, natuurkunde die verder gaat dan het huidige model van de elementaire deeltjes en de krachten ertussen, het Standaard Model. Hier het vakartikel van de sterrenkundigen over de laatste bepaling van de Hubbleconstante, verschenen in The Astrophysical Journal. Bron: Hubble.

Mobiele versie afsluiten