
Diepe crisis in de sterrenkunde door het gedrag van de Hubble-“constante”
Diepe crisis in de sterrenkunde door het gedrag van de Hubble-“constante”
Op Hawaï hebben onderzoekers ontdekt dat het heelal sneller uitdijt dan dat eerder was verwacht. Deze resultaten komen bovenop de resultaten die we al kenden, maar tot nu zijn ze nogal verschillend. Een crisis is geboren!
De nieuwe meting van het team over de expansiesnelheid van het heelal is volgens een andere methode uitgevoerd. Ze gebruikten de gegevens van de Hubble telescoop en combineerden dit met de gegevens van het Adaptive Optics systeem van het WM Keck Observatory. De onderzoekers hebben zich met name geconcentreerd op drie systemen met zwaartekrachtslenzen.
Om vertekening uit te sluiten, voerde het team een blinde analyse uit. Tijdens de verwerking van alle gegevens hielden ze de definitieve uitkomst voor zichzelf verborgen. Dit voorkwam dat ze aanpassingen konden doen om de “juiste” waarde te krijgen.
De resultaten van het team dragen bij aan het groeiende bewijs dat er een probleem is met het standaardmodel van de kosmologie. Hieruit blijkt dat het heelal in het begin zeer snel uitbreidde, waarna de expansie vertraagde als gevolg van de zwaartekracht van donkere materie. Nu versnelt de expansie opnieuw door de aanwezigheid van donkere energie.
Dit model van de expansiegeschiedenis van het heelal is samengesteld met behulp van traditionele metingen van de Hubbleconstante. De waarden van deze constanten zijn afgeleid uit ‘verre’ waarnemingen van de kosmische microgolfachtergrondstraling (CMB). Dat is overgebleven straling dat vlak na de Oerknal is ontstaan.
Inmiddels zijn meerdere groepen wetenschappers ook begonnen om verschillende technieken te gebruiken en verschillende delen van het heelal te bestuderen om de Hubble-constante te brekenen en ontdekten dat de waarde die op korte afstand zijn gemeten (dus uit het latere deel van het heelal) niet overeenkomen met waarden van in het verre heelal (dus het oude heelal). En daardoor is er een probleem. De Hubbleconstante is kennelijk overal in de ruimte constant, maar in de tijd is dat zeker niet het geval.
Maar ja: kloppen de metingen aan de kosmische microgolfachtergrondstraling niet of moet het standaardmodel van de kosmologie op een of andere manier worden aangepast. De wetenschappers verwachten het laatste.
Vanuit de Keck Obervatory hebben wetenschappers informatie verkregen van drie bekende quasarsystemen met een lens. Quasars zijn extreem heldere en actieve sterrenstelsels die vaak herkenbaar zijn aan de enorme jets van een superzwaar gat. Ondanks dat quasars vaak ver weg staan, kunnen astronomen ze vinden door middel van zwaartekrachtlenzen.
Wanneer het licht van een zeer verre quasar een voldoende zwaar sterrenstelsel dat dichter bij de aarde staat passeert dan kan het sterrenstelsel fungeren als een lens; het zwaartekrachtveld vervormt de ruimte zelf, waardoor het licht van de achtergrondquasar in meerdere afbeeldingen wordt gebogen en het extra helder wordt. Soms flucueert de helderheid van de quasar en omdat elk beeld overeenkomt met een iets andere afstand van quasar tot telescoop, verschijnen de flikkeringen voor elk beeld op iets andere momenten: ze komen niet allemaal tegelijkertijd op aarde aan. Deze vertragingen zijn heel nauwkeurig gemeten en deze zijn omgekeerd evenredig aan de waarde van de Hubbleconstante. Zo kunnen astronomen het licht van verre quasars op te analyseren en daarmee informatie te verzamelen over hoeveel het heelal is uitgebreid gedurende de tijd dat het gemeten licht onderweg naar de aarde was. Uit het onderzoek is ook gebleken dat het AO-systeem van de Keck Observatory een net zo krachtig meetmiddel is dan de Hubbletelescoop. En dat ondanks dat de AO gewoon op aarde staat, terwijl de Hubbletelescoop zich in de ruimte bevindt. Met deze AO-methode kunnen ze door meer quasarsystemen met lenzen te onderzoeken de nauwekeurigheid van de Hubbleconstante te verbeteren. Dat zou uiteindelijk ook kunnen leiden tot een completer kosmologisch model.
© Sterrenkundig
- Geïsoleerd sterrenstelsel Markarian 1216 heeft een kern van donkere materie
- Exoplaneet ontdekt op een heel bijzondere plek
- Een van de grootste raadsels: waarom is omgeving buiten de Zon heter dan de Zon zelf?
- Detectie van krachtige winden veroorzaakt door een superzwaar zwart gat
- De top 10 van grootste sterren