Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

De versnelde uitdijing van het universum zou aan het vertragen kunnen zijn

DESI heeft de grootste 3D-kaart van ons universum tot nu toe gemaakt. De aarde bevindt zich in het midden van dit dunne stukje van de volledige kaart. In het vergrote gedeelte kun je gemakkelijk de onderliggende structuur van de materie in ons universum zien. Credit:Claire Lamman/DESI-samenwerking; aangepast kleurenkaartpakket door cmastro

Het heelal dijt nog steeds steeds sneller uit, maar het kan de laatste tijd zijn vertraagd vergeleken met een paar miljard jaar geleden, zo blijkt uit de eerste resultaten van de meest nauwkeurige meting van zijn evolutie tot nu toe.

Hoewel de voorlopige bevindingen verre van bevestigd zijn, zou dit, als ze standhouden, het mysterie van donkere energie verder verdiepen – en waarschijnlijk betekenen dat er iets belangrijks ontbreekt in ons begrip van de kosmos.

Deze signalen van de veranderende snelheden van ons universum werden opgemerkt door het Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), dat bovenop een telescoop van het Kitt Peak National Observatory in de Amerikaanse staat Arizona staat.

Elk van de 5.000 glasvezelrobots van het instrument kan een sterrenstelsel gedurende 20 minuten observeren, waardoor astronomen in kaart kunnen brengen wat zij de grootste 3D-kaart ooit van het universum noemen.

"We hebben de positie van de sterrenstelsels in de ruimte maar ook in de tijd gemeten, want hoe verder ze weg zijn, hoe meer we teruggaan in de tijd naar een jonger en jonger universum", zegt Arnaud de Mattia, medeleider van de DESI-gegevensinterpretatie. team, vertelde AFP.

Deze animatie laat zien hoe akoestische oscillaties van baryonen fungeren als een kosmische liniaal voor het meten van de uitdijing van het universum. Credit:samenwerking Claire Lamman/DESI en Jenny Nuss/Berkeley Lab

Slechts één jaar na het vijfjarige onderzoek heeft DESI al een kaart opgesteld met zes miljoen sterrenstelsels en quasars, waarbij gebruik wordt gemaakt van licht dat zich tot 11 miljard jaar in het verleden van het heelal uitstrekt.

De resultaten werden donderdag bekendgemaakt op conferenties in de Verenigde Staten en Zwitserland, voorafgaand aan de publicatie van een reeks wetenschappelijke artikelen in de Journal of Cosmology and Astroarticle Physics.

DESI is op een missie om licht te werpen op de aard van donkere energie, een theoretisch fenomeen waarvan men denkt dat het ongeveer 70 procent van het universum uitmaakt.

Nog eens 25 procent van het universum bestaat uit de even mysterieuze donkere materie, waardoor er slechts vijf procent van de normale materie overblijft, zoals alles wat je kunt zien.

Een onconstante constante?

Al meer dan een eeuw weten wetenschappers dat het heelal begon uit te breiden na de oerknal, 13,8 miljard jaar geleden.

Maar eind jaren negentig waren astronomen geschokt toen ze ontdekten dat het zich steeds sneller uitbreidt.

Dit was een verrassing omdat men dacht dat de zwaartekracht van materie – zowel normaal als donker – het universum vertraagde.

Maar er was duidelijk iets dat ervoor zorgde dat het universum steeds sneller uitdijde, en de naam 'donkere energie' werd aan deze kracht gegeven.

Meer recent werd ontdekt dat de versnelling van het heelal ongeveer zes miljard jaar na de oerknal aanzienlijk versnelde.

In het spanningsveld tussen materie en donkere energie lijkt laatstgenoemde zeker de overhand te hebben, volgens het leidende model van het universum dat de Lambda CDM heet.

Volgens dit model wordt de versnelde uitdijing van het universum de 'kosmologische constante' genoemd, die nauw verbonden is met donkere energie.

DESI-directeur Michael Levi zei dat de eerste resultaten van het instrument tot nu toe "fundamentele overeenstemming vertoonden met ons beste model van het universum".

"Maar we zien ook enkele potentieel interessante verschillen die erop kunnen wijzen dat donkere energie in de loop van de tijd evolueert", zei Levi in ​​een verklaring.

Met andere woorden:de gegevens "lijken aan te tonen dat de kosmologische constante Lambda niet echt een constante is", omdat donkere energie "dynamisch" en veranderend gedrag zou vertonen, zei De Mattia.

Vertragen op oudere leeftijd

Dit zou erop kunnen wijzen dat – na zes miljard jaar na de oerknal in een hogere versnelling te zijn gegaan – de snelheid waarmee het heelal uitdijt ‘de laatste tijd is afgenomen’, zegt DESI-onderzoeker Christophe Yeche.

Of donkere energie inderdaad in de loop van de tijd verandert, zou moeten worden geverifieerd door meer gegevens van DESI en andere instrumenten, zoals de ruimtetelescoop Euclid.

Maar als dit wordt bevestigd, zal ons begrip van het universum waarschijnlijk moeten worden veranderd om rekening te houden met dit vreemde gedrag.

De kosmologische constante zou bijvoorbeeld vervangen kunnen worden door een soort veld dat gekoppeld is aan een nog onbekend deeltje.

Het zou zelfs noodzakelijk kunnen zijn om de vergelijkingen van Einsteins relativiteitstheorie bij te werken "zodat ze zich enigszins anders gedragen op de schaal van grote structuren", zei De Mattia.

Maar we zijn er nog niet.

De geschiedenis van de wetenschap staat vol met voorbeelden waarin “dit soort afwijkingen zijn waargenomen en vervolgens in de loop van de tijd zijn opgelost”, benadrukte De Mattia.

De relativiteitstheorie van Einstein heeft tenslotte meer dan een eeuw van wetenschappelijk porren en porren doorstaan ​​en staat nog steeds sterker dan ooit.

© 2024 AFP