‘Vroege donkere energie’ zou twee kosmologische puzzels kunnen oplossen

Credit: Josh Borrow/Thesan Team

Recent onderzoek door wetenschappers van het gerenomeerde MIT laat zien dat twee van de grootste kosmologische ‘puzzels’ opgelost kunnen worden met een variant van donkere energie, de zogeheten ‘vroege donkere energie’. Die puzzels zijn de bekende Hubble spanning, waarbij de vraag is met welke snelheid het heelal nou precies uitdijt, en de puzzel die de ruimtetelescoop Webb duidelijk heeft gemaakt, namelijk dat er in het vroege heelal té grote, te heldere en te zware sterrenstelsels bestonden. Het bestaan van donkere energie als mysterieuze afstotende kracht werd al in 1998 geopperd, toen twee teams van sterrenkundigen onafhankelijk van elkaar ontdekten dat het heelal versneld uitdijt – de versnelling zou komen door de donkere energie in de vorm van de kosmologische constante Λ. Dat de variant ‘vroege’ donkere energie een oplossing zou kunnen zijn de Hubble spanning was al langer bekend, maar nu blijkt dat het ook een verklaring zou kunnen bieden voor de waarneming door Webb, dat het vroege heelal bevolkt was met sterrenstelsels, die groter, lichtsterker en zwaarder zijn dan wat het vigerende ΛCDM heelalmodel voorspelt.

Donkere energie is een vorm van energie die afhankelijk is van het volume. Het is een energiedichtheid met een afstotende werking die een bepaalde waarde per cm³ heeft. In het vroege heelal was het volume ruimte klein en daarmee was ‘gewone’ donkere energie niet van invloed. Maar bepaalde theorieën zeggen dat donkere energie niet constant is (á la Einstein’s kosmologische constante Λ), maar dat het in tijd veranderlijk is. En dat het in het vroege heelal sterker zou kunnen zijn geweest. Nu blijkt die vroege donkere energie niet alleen de Hubble spanning te kunnen oplossen, maar ook de waarneming door Webb dat er in het vroege heelal te grote, zware en lichtsterke sterrenstelsels waren.

Meer daarover kan je lezen in het vakartikel van Xuejian Shen et al, Early Galaxies and Early Dark Energy: A Unified Solution to the Hubble Tension and Puzzles of Massive Bright Galaxies revealed by JWST, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2024).

Bron: Phys.org.

Gerelateerde Astroblogs:

Herbevestigd door Webb: Hubble’s metingen aan de uitdijingssnelheid heelal – de Hubble-spanning blijft bestaan 11 Mogelijke oplossingen van de Hubble spanning getest Is de Hubble spanning opgelost dankzij nieuwe waarnemingen met Webb?