NASA’s Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) markeerde een keerpunt in de kosmologie. Door de kosmische microgolfachtergrond in kaart te brengen, werd de leeftijd van het universum gemeten, de kromming van de ruimte bepaald en werd onthuld dat gewone atomen slechts 4,6% van de kosmos uitmaken.

De rest van het universum is daarentegen verre van leeg. Donkere materie is verantwoordelijk voor 23,3%, terwijl donkere energie de resterende 72,1% vult (NASA). Samen omvatten deze componenten 95,4% van het universum, wat benadrukt waarom donkere energie een van de grootste mysteries in de moderne natuurkunde blijft.

De kosmische versnelling van donkere energie

Hoewel WMAP in 2001 werd gelanceerd, verscheen de aanwijzing voor donkere energie twee jaar eerder. In 1998 observeerde de Hubble-ruimtetelescoop drie verre TypeIa-supernova's, waarvan de verste 7,7 miljard jaar geleden explodeerde - meer dan halverwege de oerknal (Hubblesite). Die waarnemingen toonden aan dat de uitdijing van het heelal versnelt, in tegenstelling tot de vertraging die op basis van de zwaartekracht wordt verwacht.

Wetenschappers schrijven deze versnelling toe aan donkere energie – een kracht waarvan de aard onbekend blijft. Het moet de uitgestrekte ruimte doordringen om de aantrekkingskracht van de zwaartekracht tegen te gaan.

Theorieën over deze mysterieuze kracht

Hoewel de exacte identiteit onduidelijk is, bestaan er verschillende toonaangevende theorieën. Men stelt dat donkere energie een eigenschap van de ruimte zelf is, in lijn met de kosmologische constante van Einstein. Deze constante, vaak vacuümenergie genoemd, zou onveranderd blijven naarmate het universum uitdijt, waardoor een gestage druk tegen de zwaartekracht ontstaat.

Een andere hypothese – kwintessens – suggereert dat donkere energie een dynamisch veld is, een vloeistof met negatieve zwaartekrachtmassa (NASA). Sommige modellen onderzoeken ook niet-uniforme verdelingen van donkere energie of aanpassingen aan onze huidige zwaartekrachttheorie.

Donkere materie in een uitdijend heelal

In tegenstelling tot donkere energie wordt donkere materie relatief beter begrepen. Hoewel het geen licht uitzendt of reflecteert, kan de zwaartekrachtsinvloed ervan in kaart worden gebracht via zwaartekrachtlenzen, waarbij de massa het licht van verre sterrenstelsels afbuigt. Deze observaties sluiten uit dat gewone materie de boosdoener is.

Potentiële kandidaten zijn onder meer superzware zwarte gaten, massieve compacte halo-objecten (MACHO's) zoals bruine dwergen, en zwak interacterende massieve deeltjes (WIMP's), die een oervorm van materie zouden vertegenwoordigen die overblijft na de oerknal.

Lopend onderzoek probeert de ware aard van zowel donkere materie als donkere energie vast te stellen, die samen de dynamiek van ons universum domineren.

Veel meer informatie

Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen

Meer geweldige links

Bronnen

• Donkere energie. NASA Goddard Space Flight Center. 29 oktober 2009. (12 april 2010)
• Donkere energie, donkere materie. NASA-wetenschap:astrofysica. 6 april 2010. (12 april 2010)
• Donkere materie. NASA Goddard Space Flight Center. 3 februari 2010. (12 april 2010)
• Hubble lokaliseert verre supernova's. Hubblesite.com. 18 januari 1998. (12 april 2010)
• Waar is het universum van gemaakt? NASA:Universe 101. 29 januari 2010. (12 april 2010)
• Wilkinson microgolfanisotropiesonde. NASA. 2 februari 2010. (12 april 2010)