Site pictogram Astroblogs

Met de laatste Cepheïden-metingen wordt de Hubble-spanning alleen maar groter

Een deel van de oorspronkelijke Hubble Ultra Deep Field. Hoe snel dijdt het heelal uit? Credit: NASA, ESA, H. Teplitz and M. Rafelski (IPAC/Caltech), A. Koekemoer (STScI), R. Windhorst (Arizona State University), and Z. Levay (STScI).

Een recent artikel over metingen aan de snelheid waarmee het heelal uitdijt laat zien dat de Hubble-spanning alleen maar groter is geworden. Probleem: de waarde voor de Hubble constante H0, dé indicator voor de snelheid waarmee het heelal uitdijt, is in het vroege heelal een andere dan de H0 in het huidige heelal (67,4 ± 0,5 km/s/Mpc versus 72,04 ± 2,67 km/s/Mpc), da’s de Hubble-spanning in een notendop. Nobelprijswinnaar Adam Riess (vanwege de ontdekking in 1998 van de versnelde uitdijing van het heelal) is de bekendste vertolker van de hoge versie van H0, die van het lokale, huidige heelal. Zijn team heeft onlangs nieuwe metingen gedaan aan Cepheïden, veranderlijke sterren, die een essentieel onderdeel vormen van de ‘kosmische afstandsladder’, de methode waartoe ook type Ia supernovae behoren, exploderende witte dwergen. Riess heeft met zijn team 70 Cepheïden in meerdere golflengten bestudeerd met de Hubble ruimtetelescoop. Alle Cepheïden liggen in de Grote Magelhaense Wolk (Engels: LMC), een begeleidend dwergsterrenstelsel van het Melkwegstelsel.

Metingen aan de periode-lichtkracht relatie van de 70 Cepheïden in verschillende golflengten. Credit: Riess et al.

Uitkomst van die recente meting is H0=74.03±1.42 km/s/Mpc, dus nog iets meer zelfs dan eerder werd gemeten – hier het vakartikel erover, gepubliceerd in the Astrophysical Journal – zie ook de grafiek hierboven met de gedane metingen aan de Cepheïden. En dat maakt de Hubble spanning alleen maar groter, want het verschil met de waarde van H0 voor het vroege heelal is gegroeid. De statistische betrouwbaarheid van het verschil bedraagt 4,4&sigma, dat wil zeggen dat instrumentele fouten of oplossingen binnen het standaardmodel uitgesloten zijn. Het lijkt er daarmee steeds meer op dat het standaard ‘concordantiemodel’ van het heelal, het zogeheten Λ-CDM model, niet de juiste beschrijving geeft van het heelal.

Mogelijke verklaringen

Er zijn afgelopen jaren al tal van alternatieve verklaringen bedacht, die een oplossing zouden kunnen zijn van de Hubble-spanning, allemaal verklaringen die niet passen in het ‘Λ-CDM model, allemaal ‘Nieuwe Natuurkunde’. In de afbeelding hieronder zie je vijf van die verklaringen, van boven naar beneden:

  • Donkere Energie, die varieert met de tijd (dus geen Kosmologische constante).
  • Meer soorten neutrino’s (er zijn er nu drie bekend).
  • Een gekromd heelal (dus geen vlak heelal, zoals nu algemeen wordt aangenomen).
  • Toch interacties tussen gewone en donkere materie.
  • En tenslotte donkere energie in het vroege heelal.
  • Onderaan in de grafiek: het grote verschil tussen de metingen in het vroege en late heelal. De laatste gegevens van Riess zijn weergegeven met ‘Here’. Daarboven de oplossing met vijf verklaringen volgens de Nieuwe Natuurkunde. Credit: Riess et al.

Wordt vast en zeker vervolgd. Bron: Astrobites + Particlebites.

Mobiele versie afsluiten