4 juni 2020

Röntgensatellieten laten zien dat het heelal mogelijk niet naar alle kanten even snel expandeert

Een kaart met daarop de gemeten uitdijingssnelheid van het heelal. Credit: K. Migkas et al. 2020, CC BY-SA 3.0 IGO

Het kosmologische principe – de aanname dat het heelal op grote schaal er in alle richtingen hetzelfde uitziet (isotroop) en dat het op iedere plaats dezelfde eigenschappen bezit (homogeen) – is mogelijk toch niet de realiteit in het heelal. Waarnemingen met drie röntgensatellieten (ESA’s XMM-Newton, NASA’s Chandra en het Duitse ROSAT X-ray observatorium) aan 313 clusters van sterrenstelsels (geselecteerd uit een groep van 800 clusters) verspreid over de hele hemel laten zien dat die clusters niet naar alle kanten toe met dezelfde snelheid van ons af bewegen (rekening houdend met hun afstand). In die clusters van stelsels bevindt zich heet gas en dat zendt röntgenstraling uit. Die straling is met het trio satellieten nauwkeurig gemeten en op basis daarvan is hun lichtsterkte in het röntgengebied van het spectrum gemeten. Dat is onder andere met deze vier clusters gebeurd:

Credit: NASA/CXC/Univ. of Bonn/K. Migkas et al.

Uit de waarnemingen blijkt dat de clusters niet allemaal met dezelfde snelheid van ons af bewegen, clusters die op grond van hun lichtkracht dat wel zouden moeten doen. De gemeten verschillen zijn groot: soms wel tot 30% (zie de kaart bovenaan, waarop de expansie te zien is aan de hand van de Hubble constante; hé, is daar niet de Hubble-spanning over gaande?). Er zijn twee mogelijke verklaringen voor de verschillen: de eerste is dat de gemeten verschillen niet komen door de kosmische expansie van het heelal, maar dat de clusters van sterrenstelsels elkaar beïnvloeden door de zwaartekracht en dat er daardoor afwijkingen in de ‘Hubble flow’ plaatsvinden, da’s die kosmische expansie. De tweede verklaring is dat er inderdaad een niet-isotropische expansie van het heelal is. Dat kan bijvoorbeeld zijn als de donkere energie – sinds 1998 aangewezen als dé verklaring voor de versnelde expansie van het heelal, de mysterieuze energie die 69% van álle energie in het heelal vormt – niet overal dezelfde sterkte heeft, maar in het ene deel van het heelal sterker is dan in het andere deel.

Hier het vakartikel over de waarnemingen, verschenen in Astronomy & Astrophysics.  En behalve de video hierboven is er ook nog deze video aan gewijd:

Bron: Chandra + ESA.

Comments

  1. Etienne Durinck zegt

    Is het oer heelal ooit één klomp donkere materie geweest ?

    • In welke verhouding materie, donkere materie en straling exact in de allervroegste tijden van de oerknal tot elkaar waren weet ik niet. Ik denk niet dat het één klomp donkere materie was, maar da’s een eigen inschatting.

  2. Dit klopt wel natuurlijk

    En dat staaft ook meteen mijn theorie dat donkere energie helemaal niet bestaat, en het heelal niet uit elkaar wordt gestuwd, maar dat het in plaats daarvan uit elkaar wordt getrokken.

    • En waardoor wordt het volgens jou dan uit elkaar getrokken?

      • Misschien wel door andere universa

        • Lees je misschien een klein beetje te veel in dit onderzoek wat je graag zou willen lezen? Dit onderzoek stelt niet dat donkere energie niet bestaat, maar jouw theorie blijkbaar wel. Hoe onderschrijft dit onderzoek dan jouw theorie? Dat doet het niet.

          Andere universa (of misschien iets anders) trekken volgens jou het onze uit elkaar. Ook dat wordt in de verste verte, zelfs niet met enorme afstand, gesuggereerd in dit onderzoek.

          Ik begrijp echt niet dat je desondanks verband legt.

          • Ik baseer dan ook niks op de suggesties van de onderzoekers, want die weten het zelf ook niet.

            Ik heb het over de aangetoonde ongelijkmatige uitdijing van het heelal. Dat kan net zo goed veroorzaakt worden doordat er iets buiten het voor ons waarneembare heelal een veel sterkere zwaartekracht genereert dan andere delen binnen het universum. (Dan heb ik het nu dus nog even niet over de multi-universum theorie)

            Aangetoond is nu dat er wel 30% verschil kan zijn in de snelheid waarin de uitdijing plaats vindt. En dat is alleen nog maar in het inie-mini kleine stukje van het heelal dat wij kunnen zien. Aangezien het voor ons niet waarneembare universum wellicht een in de orde van grootte 100 miljoen keer meer volume bevat dan wat wij wel kunnen waarnemen, gaan er in die delen van het heelal dingen er misschien nog wel weer heel anders aan toe. En zijn de verschillen in uitdijing nog veel groter dan die 30%. Misschien vertraagt de uitdijing in sommige delen zelfs wel in plaats van dat het versnelt.

            Mijn conclusie is daarom dat er niet per se donkere energie nodig is om de versnelde uitdijing te kunnen verklaren, maar dat deze (verschillen in) uitdijing net zo goed veroorzaakt kunnen worden door andere mechanismen. ik kom dus inderdaad tot een andere conclusie dan de suggesties van onderzoekers uit dit artikel.

          • Nee hoor, het is nog niet aangetoond dat het heelal (op grote schaal) ongelijkmatig uitdijdt. De onderzoekers zelf vinden ook dat meer data nodig is, en Ethan Siegel schrijft waarom:
            https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2020/04/10/new-study-challenging-the-universes-expansion-deserves-lots-of-skepticism/

            Dat bedoelde ik een beetje met er te veel in willen zien. Je stemt in met de uitkomsten van dit onderzoek, zegt dat het aangetoond is en je zegt dat dit jouw eigen theorie staaft. Maar het is niet aangetoond en heeft hooguit met jouw theorie gemeen dat de expansie niet overal gelijk is. Maar we weten al dat dat lokaal het geval is; dit onderzoek gaat over het heelal op grote schaal. En als jij er dan toch bewijs voor jouw radicaal andere idee inziet, ja, dan denk ik helaas dat je maar wat aanrommelt.

            Dat de expansie, gelijkmatig of niet, door iets anders kan worden veroorzaakt dan donkere energie betwist ik niet, want ik weet totaal niet wat donkere energie precies is. Maar, “het kan wel eens iets onwaarneembaars zijn” is geen theorie en geen wetenschap en geen verklaring.

            De conclusie die je op het eind trekt is zo algemeen en weinigzeggend dat, inderdaad, de onderzoekers hem niet trekken. Waarom zouden ze? Kosmologen gebruiken de term ‘donkere energie’ als overkoepelende term en niet als verklaring op zich en dit onderzoek gaat helemaal niet over zo’n verklaring.

          • Beste June, ieder mag z’n mening hebben, nietwaar? Ik ken jou niet en jij mij niet. Maar jij hebt hier nu twee keer een reactie geplaatst en ik vind in beide gevallen jouw toon nogal erg onvriendelijk.

            Daar heb ik eigenlijk niet zoveel zin in, dus laat ik het hier verder bij als je het niet erg vindt.

          • Precies, ieder mag zijn mening hebben. Ik dus ook over jouw ‘theorie’. Als je geen weerwoord wenst te horen of niet in discussie wilt, post dan zelf gewoon lekker niet. Post je wel, dan accepteer je ook maar dat mensen er op kunnen reageren, of jij er zin in hebt of niet.

            Fijne dag verder.

    • Eh, donkere energie met een aanzuigende werking? Dat schiet niet erg op 🙂

  3. Mooi dat er toch nog eigenwijze astronomen zijn die niet het behoud van een theorie belangrijk vinden maar er met slimme observaties gaten in porren. Leuk dat die lokale uitdijing aanhoudt. In de eerste zin noemt men het huidige “late” heelal, de vraag is hoe deze clusters in het oude en nieuwe heelal zijn verdeeld, dat is niet in het abstract te vinden.

  4. Sabine Hossenfelder deed een mooi interview met Subir Sarkan, o.a. over isotropie:
    https://www.youtube.com/watch?v=B1mwYxkhMe8&list=PLwgQsqtH9H5fe4B5YCF3vcZgIkMMULS7z

  5. Wybren de Jong zegt

    Het ‘isotroop en homogeen’ axioma is het fundament van de hele cosmologie,
    van het standaard LambdaCDM en van enkele alternatieve modellen.
    Kosmologen zouden niet weten wat ze moeten doen als dit axioma niet geldig blijkt te zijn.

Speak Your Mind

*

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

%d bloggers liken dit: