Het Lambda CDM model van het heelal, ook wel het kosmologische concordantie model genoemd, is momenteel het meest geaccepteerde model om de evolutie van het heelal sinds de oerknal te beschrijven. Het model gaat er van uit dat het heelal een mix van ingrediënten kent:
-
- Gewone materie (baryonen)
- Donkere materie (Cold Dark Matter, CDM – koud wil zeggen langzaam bewegend)
- Donkere Energie (Lambda)
Sinds 1982 hadden we het Standaard CDM (SCDM) model, maar met de ontdekking in 1998 van de versnelde uitdijing van het heelal is daar donkere energie als ingrediënt bijgekomen en hebben we het Lambda CDM model, waarin Lambda staat voor donkere energie (Lambda Λ is het symbool voor Albert Einstein z’n Kosmologische Constante.
De kosmologische parameters
Het Lambda CDM model is een set van vergelijken, die met zes zogeheten kosmologische parameters beschreven kunnen worden – zie de lijst hieronder. Vreemd genoeg is de Hubble constante, waar afgelopen jaren in talrijke discussies over de snelheid waarmee het heelal uitdijt (de Hubble spanning), niet één van die parameters. Het is een afgeleide parameter, die volgt uit de zes kosmologische parameters.
- Fysieke baryon dichtheid parameter Ωbh2. Dit is de “baryon dichtheid parameter” Ωb vermenigvuldigd met de kwadraat van de ‘gereduceerde’ constante van Hubble h = H0 / (100 km s-1 Mpc-1)*
- Fysieke donkere materie dichtheid parameter Ωch2. Dit is de “donkere materie dichtheid parameter” Ωc vermenigvuldigd met de kwadraat van de ‘gereduceerde’ constante van Hubble h = H0 / (100 km s-1 Mpc-1)
- Leeftijd van het heelal t0
- Scalar spectraal index ns. Deze index beschrijft hoe in het vroege heelal de fluctuaties in de dichtheid variëren met de schaal. Bij ns=1 is er sprake van schaalinvariante fluctuaties. Eigenlijk kijkt men met deze parameter hoe glad (Engels ‘smooth’) de materie in het heelal is.
- Kromming fluctuatie amplitude Δ2R. Deze parameter kijkt hoe vlak (Engels: ‘flat’) de ruimte in het heelal is.
- Reïonisatie optische diepte τ. Bij deze parameter kijken ze hoeveel van het licht van de kosmische microgolf-achtergrondstraling (Engels: ‘CMB’) tussen het moment dat dat licht vrijkomt (na de ‘recombinatie’ van elektronen en atoomkernen, daarmee neutraal gas vormend) en de reïonisatie (als elektronen en atoomkernen onder invloed van UV-straling van de allereerste sterren weer uit elkaar gaan) wordt geabsorbeerd of verstrooid.
*Die h=100/H0 vinden sterrenkundigen makkelijker te hanteren dan H0 zelf, de Hubble constante.
Hieronder de meest recente gemeten waarden van de zes kosmologische parameters, aangevuld met de waarden van de gefixeerde, vaste parameters en de afgeleide parameters (hierboven de laatste schattingen voor de zes parameters in grafiekvorm) – nee, even alleen in het Engels, geen zin het allemaal door Google Translate te gooien.
Description | Symbol | Value | |
---|---|---|---|
Independent parameters | Physical baryon density parameter | Ωb h2 | 0.02230±0.00014 |
Physical dark matter density parameter | Ωc h2 | 0.1188±0.0010 | |
Age of the universe | t0 | 13.799±0.021 × 109 years | |
Scalar spectral index | ns | 0.9667±0.0040 | |
Curvature fluctuation amplitude k0 = 0.002 Mpc−1 | Δ2R | 2.441+0.088−0.092×10−9 | |
Reionization optical depth | τ | 0.066±0.012 | |
Fixed parameters | Total density parameter | Ωtot | 1 |
Equation of state of dark energy | w | −1 | |
Tensor/scalar ratio | r | 0 | |
Running of spectral index | dns/d ln k | 0 | |
Sum of three neutrino masses | Σmv | 0.06 eV/ c | |
Effective number of relativistic degrees of freedom | Neff | 3.046 | |
Calculated values | Hubble constant | H0 | 67.74±0.46 km s−1 Mpc−1 |
Baryon density parameter | Ωb | 0.0486±0.0010 | |
Dark matter density parameter | Ωc | 0.2589±0.0057 | |
Matter density parameter | Ωm | 0.3089±0.0062 | |
Dark energy density parameter | ΩΛ | 0.6911±0.0062 | |
Critical density | ρcrit | (8.62±0.12)×10−27 kg/m3 | |
The present root-mean-square matter fluctuation averaged over a sphere of radius 8 h – 1 Mpc | σ8 | 0.8159±0.0086 | |
Redshift at decoupling | z∗ | 1089.90±0.23 | |
Age at decoupling | t∗ | 377700±3200 years | |
Redshift of reionization (with uniform prior) | zre | 8.5+1.0-1.1 |
De letters CDM is een moeilijke volgorde op te typen.
Haha klopt, één keer fout. Krijg je als je blogs schrijft aan de rand van een zwembad. 😀