3 april 2020

Probleem Hubble constante blijft bestaan, ook met de laatste Planck-data

Credit: ESA/Planck Collaboration

Deze week werd van de Europese Planck missie de Legacy data release (PR3) gepubliceerd, de artikelen met de definitieve meetgegevens van de Planck satelliet (werkzaamheid tussen 2009 en 2013), zowel van de temperatuur als van de polarisatie van de kosmische microgolf-achtergrondstraling (CMB), de straling die is overgebleven van de hete oerknal en die 279.000 jaar na die oerknal vrijkwam. Voor de liefhebbers van hardcore-kosmologie, hier de artikelen met PR3:

Eh… de ontbrekende artikelen V, VII en IX volgen denk ik nog. De artikelen zullen worden gepubliceerd in het vaktijdschrift Astronomy & Astrophysics. [Update 14 juli 2019] Klopt. Inmiddels zijn ook de delen VII en IX verschenen. Nou alleen nog wachten op deel V (of die moet zonder mijn medeweten gepubliceerd zijn, zucht…)

Credit: ESA/Planck Collaboration

De gegevens van Planck ondersteunen het standaardmodel van het heelal, het zogeheten Lambda-CDM model, met donkere energie (Lambda, de kosmologische constante) en donkere materie (CDM, cold dark matter). 31,5% van het heelal is materie, waarvan 4,9% gewone materie en 26,6% donkere materie, 68,5% is donkere energie, waardes die zijn afgeleid uit het zogeheten ‘power spectrum’van de CMB, zoals door Planck gemeten, hierboven te zien. De rode stippen zijn de metingen (inclusief marges, de vertikale balken), de lijn met de pieken is de theoretische voorspelling – een perfecte match tussen theorie en waarneming. Hieronder de waarden voor (donkere) materie en energie, zoals door Planck gemeten én zoals de sterrenkundigen vóór Planck inschatten.

Credit: ESA/Planck Collaboration

Nou wil het geval dat er tussen sterrenkundigen een flinke ‘discussie’ gaande is en wel over de waarde van de Hubble constante, de constante die eind jaren twintig van de vorige eeuw bedacht is door Edwin Hubble en waarmee de snelheid van de expansie van het heelal wordt weergegeven. Over dat probleem heb ik vaker geblogd, de laatste keer was deze. Het probleem is dat de waarde voor die constante die de Planck sonde door onderzoek aan de CMB heeft gevonden (namelijk 67,4 km/s/Mpc, de blauwe streep in de grafiek hieronder) een andere waarde heeft opgeleverd dan de Hubble en Gaia ruimtetelescopen door onderzoek aan Cepheïden in het lokale heelal en verre supernovae hebben verkregen (namelijk 73,5 km/s/Mpc, de donkergrijze horizontale balk).

Credit: ESA/Planck Collaboration / Riess et al.

De grafiek hieronder laat zien welke waarden voor de Hubble constante sinds 2000 gemeten zijn (inclusief de marges van de metingen, de vertikale balken) en je ziet de verschillen steeds kleiner worden – in blauw helemaal rechts de waarde volgens HST en Gaia, in rood de waarde volgens Planck, in paars de waarde volgens een meting met zwaartekrachtgolf GW 1780817. De verschillen zijn kleiner geworden, maar dat zijn de marges ook. Dat verschil van 67,4 km/s/Mpc en 73,5 km/s/Mpc is niet zomaar weg te poetsen, de statistische betrouwbaarheid van dat verschil (3,5 sigma) is te groot om te stellen dat het door meetfouten komt. Wordt dus vast en zeker vervolgd.

Credit: ESA/Planck Collaboration

Hieronder tenslotte nog een video over de wetenschappelijke ‘erfenis’ van Planck.

Bron: ESA + Starts with a Bang.

Speak Your Mind

*

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