NEW YORK – Verre, oude sterrenstelsels geven wetenschappers steeds meer aanwijzingen dat een mysterieuze kracht die donkere energie wordt genoemd, misschien niet is wat ze dachten.
Astronomen weten dat het heelal steeds sneller uit elkaar wordt geduwd en zij vragen zich al tientallen jaren af wat de oorzaak zou kunnen zijn van het versnellen van alles. Ze theoretiseren dat er een krachtige, constante kracht in het spel is, een kracht die mooi aansluit bij het belangrijkste wiskundige model dat beschrijft hoe het universum zich gedraagt. Maar ze kunnen het niet zien en ze weten niet waar het vandaan komt, dus noemen ze het donkere energie.
Aanbevolen video’s
Het is zo uitgestrekt dat men denkt dat het bijna 70% van het heelal uitmaakt – terwijl gewone materie, zoals alle sterren, planeten en mensen, slechts 5% uitmaakt.
Maar bevindingen die eerder dit jaar werden gepubliceerd door een internationale onderzoekssamenwerking van meer dan 900 wetenschappers van over de hele wereld, leverden een grote verrassing op. Toen de wetenschappers analyseerden hoe sterrenstelsels bewegen, ontdekten ze dat de kracht die ze rondduwde of trok niet constant leek te zijn. En dezelfde groep publiceerde dinsdag een nieuwe, bredere reeks analyses die een soortgelijk antwoord opleverden.
“Ik had niet gedacht dat een dergelijk resultaat tijdens mijn leven zou gebeuren”, zegt Mustapha Ishak-Boushaki, een kosmoloog aan de Universiteit van Texas in Dallas die deel uitmaakt van de samenwerking.
Het heet het Dark Energy Spectroscopic Instrument en maakt gebruik van een telescoop in Tucson, Arizona om een driedimensionale kaart te maken van de 11 miljard jaar durende geschiedenis van het universum om te zien hoe sterrenstelsels zich door de tijd en in de ruimte hebben geclusterd. Dat geeft wetenschappers informatie over hoe het universum is geëvolueerd en waar het naartoe zou kunnen gaan.
De kaart die ze aan het maken zijn zou geen zin hebben als donkere energie een constante kracht zou zijn, zoals wordt getheoretiseerd. In plaats daarvan lijkt de energie in de loop van de tijd te veranderen of te verzwakken. Als dat inderdaad het geval is, zou dit het standaard kosmologische model van astronomen op zijn kop zetten. Het zou kunnen betekenen dat donkere energie heel anders is dan wat wetenschappers dachten – of dat er misschien iets heel anders aan de hand is.
“Het is een tijd van grote opwinding, maar ook van wat hoofdbrekens en verwarring”, zegt Bhuvnesh Jain, een kosmoloog aan de Universiteit van Pennsylvania die niet betrokken is bij het onderzoek.
De nieuwste bevindingen van het samenwerkingsverband wijzen op een mogelijke verklaring vanuit een oudere theorie: dat gedurende miljarden jaren kosmische geschiedenis het heelal zich heeft uitgebreid en sterrenstelsels zijn geclusterd, zoals Einsteins algemene relativiteitstheorie had voorspeld.
De nieuwe bevindingen zijn niet definitief. Astronomen zeggen dat ze meer gegevens nodig hebben om een theorie die zo goed bij elkaar leek te passen, omver te werpen. Ze hopen dat waarnemingen van andere telescopen en nieuwe analyses van de nieuwe gegevens in de komende jaren zullen bepalen of de huidige kijk op donkere energie staat of valt.
“De betekenis van dit resultaat op dit moment is verleidelijk”, zegt Robert Caldwell, een natuurkundige aan het Dartmouth College die niet betrokken is bij het onderzoek, “maar het is niet zoiets als een vergulde meting.”
Er hangt veel af van het antwoord. Omdat donkere energie het grootste onderdeel van het universum is, bepaalt het gedrag ervan het lot van het universum, legt David Spergel uit, een astrofysicus en voorzitter van de Simons Foundation. Als de donkere energie constant is, zal het universum blijven uitdijen en voor altijd kouder en leger worden. Als het universum steeds sterker wordt, zal het zo snel uitdijen dat het zichzelf zal vernietigen in wat astronomen de Big Rip noemen.
“Niet in paniek raken. Als dit is wat er aan de hand is, zal het over miljarden jaren niet meer gebeuren”, zei hij. “Maar we willen er graag meer over weten.”