Standaardmeting van het universum suggereert dat er “iets visachtigs” is

Astrofysica heeft het licht gemeten van exploderende sterren die supernova’s worden genoemd om de meest precieze limieten tot nu toe te bereiken voor de vorming van het universum – Copyright AFP / File Behrouz MEHRI

Daniel Lawler

De astrofysicus die het onderzoek leidde, zei woensdag dat de meest nauwkeurige metingen die ooit zijn gedaan aan de vorming van het universum en hoe snel het uitdijde, suggereerden dat “er iets raars is” in ons begrip van het universum.

De uitgebreide nieuwe studie, gepubliceerd in The Astrophysical Journal, bevestigt dat er een enorme discrepantie bestaat tussen twee verschillende manieren om de snelheid waarmee het universum uitdijt te schatten.

Ongeveer vijf procent van het universum bestaat uit wat we zouden kunnen beschouwen als natuurlijke materie, aldus de studie, terwijl de rest donkere materie en donkere energie is – die beide nog steeds in mysterie zijn gehuld.

Donkere energie, een hypothetische kracht die ervoor zorgt dat het universum steeds sneller uitdijt, maakt 66,2% van het universum uit, volgens de studie gepubliceerd in The Astrophysical Journal.

De overige 33,8 procent is een mengsel van materie en donkere materie, dat ook onbekend is, maar mogelijk uit nog onontdekte subatomaire deeltjes bestaat.

Om tot de meest nauwkeurige grens te komen over waar ons universum uit bestaat, heeft een internationaal team van onderzoekers exploderende sterren waargenomen die supernova’s worden genoemd.

Ze analyseerden licht van 1.550 verschillende supernova’s, variërend van dichtbij huis tot meer dan 10 miljard licht per jaar, toen het universum een ​​kwart van zijn huidige leeftijd was.

“We kunnen het vergelijken en zien hoe het universum zich in de loop van de tijd gedraagt ​​en evolueert”, zegt Dillon Prout van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics en hoofdauteur van de studie genaamd Pantheon+.

– Twee decennia analyse –

De studie heeft de gegevens van het Pantheon-project twee jaar geleden bijgewerkt, waardoor potentiële problemen zijn geëlimineerd en nauwkeurigere berekeningen zijn verduidelijkt.

“Deze laatste analyse van Pantheon+ is het hoogtepunt van meer dan twee decennia onvermoeibare inspanningen van waarnemers en theoretici over de hele wereld om de essentie van het universum te ontcijferen”, zei de Amerikaanse astrofysicus Adam Rees, de Nobelprijswinnaar van 2011 in de natuurkunde, in een verklaring .

Door supernova’s te observeren aan het eind van de jaren negentig ontdekten Reiss en andere wetenschappers dat het heelal niet alleen uitdijde, maar ook steeds sneller, wat betekende dat sterrenstelsels zich van elkaar verwijderden.

“Het was alsof ik een bal omhoog had gegooid, en in plaats van dat de bal viel, steeg hij op en versnelde”, zei Pruitt over de verrassing van deze ontdekking.

Pantheon+ heeft ook gegevens verzameld via de SH0ES supernova-samenwerking om te vinden wat naar men aanneemt de meest nauwkeurige meting is van hoe snel het universum uitdijt.

Ze schatten dat het heelal momenteel uitdijt met 73,4 kilometer per seconde per megaparsec, ofwel 3,26 miljoen lichtjaar. Volgens een Harvard-Smithsoniaanse verklaring komt dit neer op ongeveer 255.000 kilometer (160.000 mijl) per uur.

maar er is een probleem.

– Hubble spanning –

Meting van de kosmische achtergrondstraling van microgolven, die veel verder terug in de tijd kan kijken tot ongeveer 300.000 jaar na de oerknal, geeft aan dat het heelal veel langzamer uitdijt – ongeveer 67 kilometer per megaparsec.

Deze discrepantie wordt de Hubble-spanning genoemd, naar de Amerikaanse astronoom Edwin Hubble.

Prott zei dat de Pantheon+-resultaten de mate van zekerheid van de Hubble-spanning hebben verhoogd tot boven wat bekend staat als de vijf sigma-drempel, wat betekent dat de discrepantie “niet langer kan worden toegeschreven aan geluk”.

“Het wijst zeker op de mogelijkheid dat er iets vreemds is in ons begrip van het universum”, vertelde Pruitt aan AFP.

Enkele van de mogelijke, niet-geverifieerde theorieën over de paradox kunnen een ander type donkere energie in het zeer vroege heelal omvatten, oermagnetische velden, of zelfs dat de Melkweg in een kosmisch vacuüm ligt, wat haar zou kunnen vertragen.

Maar voor nu zei Pruitt: “Wij als wetenschappers gedijen op het niet alles begrijpen.

“Er is nog steeds een potentieel grote revolutie in ons begrip die mogelijk in ons leven komt”, voegde hij eraan toe.