15 januari 2025

“Donkere energie bestaat niet, dus het kan nooit het heelal uit elkaar duwen”

Een grafiek die de ontwikkeling van het heelal schetst. Credit: NASA, Licence typeAttribution (CC BY 4.0)

In 1998 werd door twee onafhankelijke teams van sterrenkundigen met behulp van type Ia supernovae vastgesteld dat het heelal een versnelde uitdijing kent, hetgeen een verrassing was, want ze hadden gerekend op een vertraagde uitdijing door de werking van de zwaartekracht van alle materie in het heelal. Voor die extra uitdijing werd ook gelijk een verklaring geopperd: er moest sprake zijn van een donkere energie, die een uitdijende werking heeft. Einstein had bijna honderd jaar geleden al eens een factor in zijn veldvergelijkingen gestopt die dezelfde uitwerking heeft, de zogeheten Kosmologische constante, en daarom dacht men dat die factor (Λ genoemd) hetzelfde was als de donkere energie. Maar nu komt een team van sterrenkundigen van de Universiteit van Canterbury in Christchurch (Nieuw-Zeeland) met een nieuwe, gedurfde theorie: donkere energie bestaat helemaal niet, de verschillen in het uitrekken van licht die bij de type Ia supernovae zijn waargenomen zijn niet het resultaat van een versnellend heelal, maar een gevolg van de manier waarop we tijd en afstand kalibreren.

Dé aanname in 1998 bij de teams die de versnelde uitdijing maten was dat het heelal naar alle kanten toe met dezelfde snelheid uitdijt, dat het heelal luistert naar het zogeheten kosmologisch principe, dat is de aanname in de kosmologie dat het heelal op grote schaal er in alle richtingen hetzelfde uitziet (isotroop) en dat het op iedere plaats dezelfde eigenschappen bezit (homogeen). De Nieuwzeelanders denken daar anders over. Zij houden er rekening mee dat de zwaartekracht de tijd vertraagt, dus een ideale klok in de lege ruimte tikt sneller dan in een sterrenstelsel vol materie. Hun model suggereert dat een klok in de Melkweg ongeveer 35 procent langzamer zou zijn dan dezelfde klok op een gemiddelde positie in grote kosmische leegtes (Engels: ‘voids’), wat betekent dat er nog miljarden jaren in leegtes zouden zijn verstreken. Dit zou op zijn beurt meer uitdijing van de ruimte mogelijk maken, waardoor het lijkt alsof de uitdijing sneller gaat wanneer zulke enorme lege ruimtes het heelal gaan domineren. Om hun model te staven hebben ze een verbeterde analyse van de lichtcurven van 1.535 supernova’s (uit de Pantheon+ survey) gedaan om aan te tonen dat het heelal op een meer gevarieerde, “klonterige” manier uitdijt, iets dat ze het “timescape” model noemen. Het model zou een verklaring kunnen bieden voor de bekende Hubble spanning én het zou ook beter aansluiten bij de recente waarnemingen gedaan met DESI, die laten zien dat donkere energie niet constant is, maar varieert met de tijd.

Meer over de donkere energie en het “timescape” model vind je in het vakartikel van Antonia Seifert et al, Supernovae evidence for foundational change to cosmological modelsMonthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters (2024).

Bron: Phys.org.

Share

Speak Your Mind

*