Recente waarnemingen hebben astrofysici voor een raadsel gezorgd:sinds de oerknal, er zijn in de loop van de tijd minder clusters van sterrenstelsels gevormd dan eigenlijk werd verwacht. Natuurkundigen van de universiteit van Bonn hebben dit fenomeen nu bevestigd. Voor de komende drie jaar, de onderzoekers gaan hun data nog gedetailleerder analyseren. Dit zal hen in staat stellen om te bevestigen of de theorieën die vandaag als geldig worden beschouwd, moeten worden herwerkt. Het onderzoek maakt deel uit van een serie van 20 publicaties die in het vakblad verschijnen Astronomie en astrofysica .

Bijna 13,8 miljard jaar geleden, de oerknal markeerde het begin van het heelal. Het schiep ruimte en tijd, maar ook alle materie waaruit ons universum vandaag bestaat. Vanaf toen, de ruimte breidde zich in een angstaanjagend tempo uit, en dat gold ook voor de diffuse mist waarin de materie bijna gelijkmatig was verdeeld.

Maar niet helemaal:in sommige regio's de mist was een beetje dichter dan in andere. Als resultaat, deze gebieden oefenden een iets sterkere aantrekkingskracht uit en trokken langzaam materiaal uit hun omgeving aan. Overuren, materie concentreerde zich steeds meer binnen deze condensatiepunten. Tegelijkertijd, de ruimte tussen hen werd geleidelijk leger. Meer dan 13 miljard jaar, dit resulteerde in de vorming van een sponsachtige structuur - grote "gaten" verstoken van materie, gescheiden door kleine gebieden waarbinnen duizenden sterrenstelsels agglomereren - de clusters van sterrenstelsels.

Zes parameters verklaren het hele universum

Het standaardmodel van de kosmologie beschrijft deze geschiedenis van het universum, vanaf de eerste seconden na de oerknal tot de huidige dag. Het mooie ervan:het model legt uit, met slechts zes parameters, alles wat vandaag bekend is over de geboorte en evolutie van het universum. Niettemin, het model heeft nu mogelijk zijn grenzen bereikt. "Nieuwe waarnemingen wijzen op het feit dat de materie tegenwoordig op een andere manier wordt verspreid dan de theorie voorspelt, " legt Dr. Florian Pacaud van het Argelander-Institut für Astronomie van de Universiteit van Bonn uit.

Het begon allemaal met de metingen van de Planck-satelliet, die werd gelanceerd door de European Space Agency (ESA) om de kosmische achtergrondstraling te meten. Deze straling is tot op zekere hoogte, een nagloed van de oerknal. Het geeft cruciale informatie over de verdeling van materie in het vroege heelal; met de verdeling zoals het slechts 380 was, 000 jaar na de oerknal.

Volgens de Planck-metingen, deze aanvankelijke verdeling was zodanig dat, over kosmische tijd, er hadden zich meer clusters van sterrenstelsels moeten vormen dan we vandaag waarnemen. "We hebben met een röntgensatelliet het aantal clusters van sterrenstelsels op verschillende afstanden van onszelf gemeten, " legt Dr. Pacaud uit. Het idee achter de metingen:het licht van afgelegen clusters van sterrenstelsels heeft miljarden jaren gereisd voordat het ons bereikte, dus we observeren ze vandaag zoals ze waren toen het universum nog jong was. Nabijgelegen clusters, anderzijds, worden waargenomen zoals ze veel recenter verschenen.

"Onze metingen bevestigen dat de clusters te langzaam zijn gevormd, " zei Dr. Pacaud. "We hebben geschat in hoeverre dit resultaat in strijd is met de basisvoorspellingen van het standaardmodel." Hoewel er een grote discrepantie is tussen de metingen en voorspellingen, de statistische onzekerheid in de huidige studie is nog niet strak genoeg om de theorie uit te dagen. Echter, de onderzoekers verwachten in de komende drie jaar substantieel meer beperkende resultaten uit hetzelfde project te halen. Dit zal uiteindelijk uitwijzen of het Standaardmodel moet worden herzien.

Donkere energie - een constante?

De studie geeft ook een kijkje in de aard van donkere energie. Dit mysterieuze bestanddeel van het universum fungeert als een soort interstellair bakpoeder, veroorzaakt de versnelling van de kosmische expansie. De "hoeveelheid" donkere energie - de kosmologische constante - had hetzelfde moeten zijn gebleven sinds de oerknal - althans dat veronderstelt het standaardmodel van de kosmologie. Veel waarnemingen lijken in die richting te wijzen. "Onze meting ondersteunt ook deze stelling, " legt Dr. Pacaud uit. "Maar hier nogmaals, we zullen in de nabije toekomst nauwkeurigere resultaten verkrijgen."