Kosmologen hebben veel mogelijke modellen voor het heelal, waarvan er maar één waar kan zijn. Een nieuw stroomschema gedetailleerd in Fysieke beoordeling D op 7 november zullen er enkele worden geëlimineerd wanneer twee specifieke functies van het universum nauwkeurig worden gemeten.

Kosmologen proberen te begrijpen hoe het hele universum is gevormd en evolueert. Kortom, kosmologie is de wetenschap van alles boven de schaal van onze lichtblauwe stip die rondzweeft in de uitgestrektheid van de ruimte. Door hun telescopen te richten op verre sterrenstelsels en het nagloeien van de oerknal, kosmologen kijken terug in de tijd en pakken puzzelstukjes op. Ze gebruikten deze stukken als parameters in de vele mogelijke modellen die ze voor het universum hebben gemaakt. Hoe nauwkeuriger parameters worden gemeten, hoe meer modellen kunnen worden uitgesloten.

verstoringen

De laatste tijd, astrofysici hebben veel waarnemingen gedaan om twee specifieke parameters te meten. Deze worden μ en genoemd. Ze laten zien hoe snel sterrenstelsels zijn gevormd uit de onregelmatigheden in het heelal net na de oerknal en hoeveel licht op afstand wordt afgebogen door zwaartekrachtlenzen. Recent gemeten waarden van μ en Σ vertonen over het algemeen een milde spanning met het leidende kosmologische model genaamd ΛCDM. Meer en betere waarnemingen zullen een nauwkeurige waarde van de twee parameters kenmerken. Het zou heel interessant worden als de waargenomen μ en Σ inderdaad niet overeenkwamen met de waarden die verwacht worden in het populaire ΛCDM-model. Dus wat dan?

Stroomdiagram

De Leidse natuurkundige Alessandra Silvestri en Levon Pogosian van de Simon Fraser University publiceerden een paper in Fysieke beoordeling D met een overzicht van alle modellen uitgesloten door elke gemeten waarde. In een stroomschema, ze beantwoordden vragen met 'ja' en 'nee, ’ leidend tot de volgende conclusie. Bijvoorbeeld, als μ groter is dan één en Σ kleiner is, dan is een grote verzameling modellen uitgesloten; de zogenaamde Horndeski-klasse. Met hun papier ze voegen meer betekenis toe aan toekomstige kosmologische waarnemingen, omdat het concrete betekenis geeft aan het meten van anders abstracte waarden.