Wetenschappers staan voor raadsel: ons universum groeit sneller dan gedacht maar niemand weet waarom

Wetenschappers proberen al lang te achterhalen hoe snel onze ruimte precies uitdijt. Om dat te berekenen heeft onderzoeker Adam Riess de NASA-ruimtetelescoop Hubble ingezet. Hubble heeft 70 pulserende sterren (cepheïden, nvdr.) bestudeerd in het naburige sterrenstelsel de Grote Magelhaense Wolk, dat zo’n 162.000 lichtjaren van ons stelsel verwijderd is. Cepheïden lichten op en dimmen aan een voorspelbaar ritme. Ze worden daarom gebruikt om de afstand te meten tussen verschillende sterrenstelsels. 

Het team van Riess heeft de waarnemingen van Hubble samengelegd met die uit het Araucaria Project - een samenwerking tussen astronomen uit Chili, de VS en Europa - om zo het onderzoek te verfijnen. Daaruit zijn nieuwe berekeningen gekomen over de afstanden in onze ruimte en over de Hubbleconstante (dat is de mate waarin ons universum groeit, nvdr.). 

Uit berekeningen op basis van Hubblemetingen is eerder al gebleken dat het universum ongeveer 9% sneller groeit dan gedacht. Maar wat de wetenschappers al jaren in de haren doet krabben is dat de berekening niet overeenkomt met die over de groei van het universum kort na de big bang. Met andere woorden: onze ruimte breidt sneller uit dan wat voorspeld was op basis van waarnemingen door de Planck-satelliet jaren geleden. Een grote tegenstrijdigheid, aldus de wetenschappers.

De voorbije jaren heeft het team van Adam Riess van de Amerikaanse Johns Hopkins-universiteit de berekeningen verfijnd om te achterhalen of die tegenstrijdigheid komt door een verschil in meettechnieken of door een foute berekening. Wetenschappers beschrijven nu in het gerenommeerde blad The Astrophysical Journal dat ze er zo goed als zeker van zijn dat het niet gaat om een fout of toeval. “Het verschil wordt steeds groter en we zijn nu op een punt gekomen dat we het niet meer kunnen opzijschuiven als toeval”, zegt Riess, die in 2011 de Nobelprijs in de fysica won omdat hij aantoonde dat de uitbreiding van het heelal versnelt. 

“Dit is niet gewoon twee experimenten die het oneens zijn”, zegt Riess “We meten iets fundamenteel anders. De ene meting gaat over hoe snel de ruimte vandaag de dag groeit. De andere is een voorspelling gebaseerd op de fysica van het vroege universum en op metingen over hoe snel het zou moeten uitdijen. Als deze waarden niet overeenkomen, dan is de kans groot dat we iets missen in het kosmologische model dat die twee periodes (kort na de oerknal en nu) verbindt.”

Onderzoekers hebben verschillende ideeën over de snelle uitbreiding van de ruimte. Maar geen enkele daarvan kan op dit moment bewezen worden. Ze houden er ook rekening mee dat het gewoon (nog) niet kan verklaard worden met de huidige theorieën in de fysica. De wetenschappers zouden dus eigenlijk een nieuwe theorie moeten ‘bedenken’ om het te begrijpen.

Voorlopig werkt Riess met zijn team verder met Hubble om de berekeningen te verfijnen en de onzekerheid in de Hubbleconstante te verkleinen. Zo hopen ze ooit de reden van de tegenstrijdigheid te kunnen achterhalen.