Credit: Astronomy & Astrophysics
In 2011 wonnen Saul Perlmutter, Adam Riess en Brian Schmidt de Nobelprijs voor de natuurkunde, omdat ze met hun teams onafhankelijk van elkaar in 1998 hadden ontdekt dat het heelal versneld uitdijt. Met CCD camera’s hadden ze in de jaren negentig type Ia supernova waargenomen, dat zijn witte dwergsterren die door massatoevoer van een begeleidende ster zwaarder worden dan de limiet van Chandasekhar en die dan kaboem gaan. Die boem is praktisch altijd even groot en daarom kunnen type Ia supernovae als goede standaard-kandelaar worden gebruikt, als betrouwbare afstandsindicator. Als je de schijnbare helderheid van de supernovae meet en je weet hun absolute helderheid, dan kan je gemakkelijk de afstand bepalen. Meet je vervolgens óók de roodverschuiving van het licht van de supernovae, dan weet je hoe lang het licht erover heeft gedaan om de aarde te bereiken.
Zo kunnen type Ia supernovae ontstaan: als een witte dwerg door massatoevoer van een begeleidende ster te zwaar wordt en explodeert. Credit: ESO.
Die twee gegevens samen – de afstand en de tijd die het licht nodig had de aarde te bereiken – vertellen je hoe snel het heelal uitdijt en op basis van waarnemingen aan pakweg 110 supernovae concludeerden de teams van Perlmutter, Riess en Schmidt dat het heelal versneld uitdijt. En waar komt die versnelling van de uitdijing door: door de donkere energie, algemeen beschouwd als de afstotende werking van de ‘quantum zero-point fluctuations of the vacuum‘. OK, dat was 1998, meer dan twintig jaar geleden. En toen waren daar Jacques Colin, Roya Mohayaee, Mohamed Rameez en Subir Sarkar. Dat viertal heeft onlangs een nieuwe dataset bekeken van type Ia supernovae, geen 110, maar 740 stuks. De gegevens komen uit de ‘Joint Lightcurve Analysis catalog‘ (JLA – hier te bewonderen) en die gegevens laten volgens de onderzoekers, die in november hun vakartikel hebben gepubliceerd in Astronomy & Astrophysics, zien dat donkere energie niet bestaat.
Credit: Astronomy & Astrophysics
Het viertal heeft de gegevens van de JLA gecorrigeerd voor de ‘bulk flow’, de beweging van het Melkwegstelsel in het lokale heelal als gevolg van de zwaartekrachtswerking door nabije clusters en superclusters van sterrenstelsels. Het standaard-heelal model (het zogeheten Lambda-CDM model) gaat uit van een isotrope en homogene expansie van het heelal. Maar daar denken Colin en z’n collega’s heel anders over: hun gegevens laten zien dat er een dipool is in de expansie van het heelal, een voorkeursrichting. En die richting komt overeen met de dipool anisotropie van de kosmische microgolf-achtergrondstraling (Engels: CMB), aangegeven met de ster in de figuur hierboven. De roodverschuiving in de 740 supernovae is dus niet naar alle kanten toe hetzelfde (hetgeen je in een isotroop, homogeen expanderend heelal zou verwachten), maar is beïnvloed door de richting waarheen het Melkwegstelsel door de CMB beweegt. Technisch gezegd: de vier sterrenkundigen nemen op grond van de 740 supernovae een kosmische ‘deceleratie parameter’ waar van qm=-0,157 (d.w.z. de uitdijing van het heelal is aan het versnellen), maar die negatieve deceleratie nemen ze alleen waar in een specifieke richting qd=-8,03. Kortom, geen versnelling van de uitdijng die naar alle kanten even groot is, maar eentje, die een voorkeur heeft in de richting van de CMB-dipool. En daarmee is de donkere energie niet nodig om de versnelling te verklaren, de beweging van de Melkweg is voldoende. OK, daarmee is niet direct gezegd dat de donkere energie nu in de prullenbak kan. Op de statistische onderbouwing van het onderzoek van Colin et al zal vast worden gereageerd door de aanhangers van het Lambda-CDM model. En naast de type Ia supernovae waren er ook nog andere argumenten die het bestaan van donkere energie aannemelijk maken, zoals de ‘baryon acoustic oscillations’ en de CMB zelf. Wordt dus vast en zeker vervolgd. Bron: Phys.org + Backreaction.
