Vertraagt de uitdijing van het heelal, in plaats van te versnellen?

Het resultaat staat haaks op de theorie dat een mysterieuze kracht die ‘donkere energie’ wordt genoemd verre sterrenstelsels steeds sneller uit elkaar drijft. Indien bevestigd zou het onderzoek naar de ware aard van de donkere energie een nieuwe wending krijgen, en een compleet andere kijk geven op het verleden en de toekomst van ons heelal.

‘Onze studie toont aan dat het heelal nu al de fase van vertraagde uitdijing heeft bereikt en dat donkere energie zich veel sneller ontwikkelt dan tot nu toe werd aangenomen ’, aldus hoofdonderzoeker Young-Wook Lee van de Yonsei-universiteit in Zuid-Korea.

De afgelopen dertig jaar zijn de meeste astronomen ervan overtuigd geraakt dat het heelal in steeds sneller tempo uitdijt. De oorzaak: een onzichtbaar verschijnsel dat donkere energie wordt genoemd en dat als een soort anti-zwaartekracht werkt. Deze veronderstelling, gebaseerd op afstandsmetingen van verre sterrenstelsels met behulp van supernova-explosies van type Ia, werd in 2011 beloond met de Nobelprijs voor Natuurkunde.

‘Standaardkaarsen’

Astronomen van de Yonsei-universiteit hebben nu echter nieuw bewijs gevonden dat de helderheden van supernova’s van type Ia, die lang werden beschouwd als de ‘standaardkaarsen’ van het heelal, sterk worden beïnvloed door de leeftijd van hun voorgangers: de sterren die uiteindelijk zijn ontploft. Uit de nieuwe studie blijkt dat supernova’s van jongere sterpopulaties systematisch zwakker lijken, en die van oudere populaties juist helderder. Dit suggereert dat de geringere helderheden van verre sterrenstelsels niet alleen het gevolg zijn van kosmologische effecten, zoals de mogelijk versnellende uitdijing van het heelal, maar ook een astrofysische oorzaak kunnen hebben.

Na correctie voor deze systematische bias, komen de supernova-gegevens niet meer overeen met het kosmologische standaardmodel waarin de donkere energie is opgenomen – aldus de onderzoekers. In plaats daarvan passen de waarnemingen veel beter bij een nieuw model dat aansluit bij de resultaten van het Dark Energy Spectroscopic Instrument-project, die zijn gebaseerd op de zogeheten baryonisch-akoestische oscillaties – in feite het ‘geluid’ van de oerknal – en metingen van de kosmische achtergrondstraling.

De gecorrigeerde supernova-gegevens en de metingen van de baryonisch-akoestische oscillaties en de kosmische achtergrondstraling tezamen wijzen erop dat de donkere energie in de loop van de tijd aanzienlijk verzwakt. Sterker nog: nadat de gecorrigeerde supernova-gegevens waren gecombineerd met die van de baryonisch-akoestische oscillaties en de kosmische achtergrondstraling, viel het kosmologische standaardmodel met hoge statistische significantie af.

Het meest verrassende van dit alles is dat de gecombineerde analyse aangeeft dat de uitdijing van het heelal momenteel niet versnelt, zoals tot nu toe werd aangenomen, maar al aan het vertragen is.