Euclid gelanceerd: de ruimtetelescoop die een van de grootste mysteries van ons universum moet ontrafelen
Vandaag is het zover. Rond 17u Belgische tijd zal ESA haar Euclid ruimtetelescoop lanceren. Euclid gaat een ongekend nauwkeurige atlas van ruimte en tijd maken om te ontdekken waarom het heelal steeds sneller blijft uitdijen. Wetenschappers hopen daarmee nieuw inzicht te krijgen in een van de grootste vraagstukken over ons heelal: wat zijn donkere materie en energie? SpaceX lanceert de telescoop vanuit Florida.
KIJK. Bekijk hier de lancering van de Euclid ruimtetelescoop
Ruimtetelescoop Euclid, genoemd naar de oude Griekse wiskundige Euclides, gaat de structuur van het heelal op de allergrootste schaal opmeten. Dat gaat een uiterst gedetailleerde kaart opleveren met 2 miljard sterrenstelsels, een flink deel van het waarneembare heelal. En die kaart vertelt ook nog eens hoe al die sterrenstelsels zich de afgelopen pakweg 10 miljard jaar ontwikkeld hebben.
Wetenschappers hopen hiermee prangende kosmologische kwesties mee te kunnen oplossen. Raadselachtige donkere materie, donkere energie, zwaartekracht en de ontwikkeling van het heelal: het blijft in nevelen gehuld. Dit zijn vijf fundamentele vragen waarmee Euclid op pad gaat.
Ons heelal bestaat uit heel veel sterren en sterrenstelsels, plus nog wat wolken van stof en gas. Toch? Als je dit aan een kosmoloog vraagt, is dit verre van het goede antwoord. Al die sterrenstelsels zijn enkel wat we kunnen zien. Maar dat is nog geen vijf procent van wat er werkelijk moet zijn.
Zeker twintig procent van het heelal moet uit ‘donkere’ materie bestaan. Spul dat we niet kunnen zien maar waarvan we wel de zwaartekracht-effecten kunnen meten. En dan is er nog heel veel donkere energie, een mysterieuze uiteendrijvende kracht die zorgt dat de uitdijing van het heelal steeds sneller gaat. Van allebei hebben wetenschappers geen idee wat het precies is.
Wat is donkere materie?
Op de allergrootste schaal bekeken vormen de sterrenstelsels in ons heelal een soort spinrag, ook wel het kosmische web genoemd. Maar de zwaartekracht van al die sterrenstelsels samen is simpelweg niet voldoende om een dergelijke structuur te kunnen vormen, legt René Laureijs, project scientist van Euclid uit.
Volgens veel wetenschappers moet zich onzichtbare ‘donkere materie’ tussen en rond de sterrenstelsels bevinden. De zwaartekracht ervan is meetbaar, maar waaruit het bestaat is totaal onbekend. Door goed te kijken naar de zwaartekrachteffecten van deze donkere materie gaat Euclid de verdeling ervan in kaart brengen. Dat helpt de vraag te beantwoorden waarvan het is gemaakt.
Wat is donkere energie?
In de jaren twintig van de vorige eeuw ontdekte astronoom Edwin Hubble dat alle sterrenstelsels van ons wegvliegen. Het heelal dijt dus uit, als een ballon die opgeblazen wordt. In de late jaren negentig ontdekten wetenschappers tegen alle verwachtingen in, dat dit opblazen steeds sneller gaat.
De onbekende, uiteendrijvende kracht die hiervoor verantwoordelijk is, noemden ze donkere energie. Waar zwaartekracht aantrekkend werkt, duwt donkere energie alles juist uit elkaar. Dit constante geduw lijkt inherent aan de lege ruimte zelf te zijn. Hoe meer lege ruimte er ontstaat, hoe meer donkere energie er ook komt. En dus wordt alles steeds sneller uit elkaar geduwd.
Op aarde merken we helemaal niets van donkere energie. Ook tussen bijvoorbeeld naburige sterrenstelsels trekt de zwaartekracht nog altijd veel sterker. Alleen op de allergrootste kosmische schaal speelt donkere energie een hoofdrol.
Als donkere energie kan veranderen, dan moeten we de kosmologische theorieën herbekijken
Kan donkere energie veranderen?
Donkere energie zorgt dus dat het heelal steeds sneller uitdijt. Maar dat versnellen begon pas zo’n zes miljard jaar geleden, toen het heelal pakweg half zo oud was als nu. Toen werd donkere energie sterker dan zwaartekracht.
Om meer te begrijpen over deze geheimzinnige energievorm willen wetenschappers onder meer ontdekken of donkere energie constant is of veranderingen ondergaat, vertelt Laureijs. In dat laatste geval moeten namelijk de kosmologische theorieën herbekijken.
Omdat het heelal zo groot is en omdat licht tijd nodig heeft om ons te bereiken, is diep het heelal in kijken ook ver terug in de tijd zien. Euclid gaat terugkijken naar dat moment zes miljard jaar geleden, toen donkere energie zo sterk werd dat het zich met de ontwikkeling van het heelal begon te bemoeien.
Is zwaartekracht wel wat we denken?
De effecten van donkere materie en de vorming van sterrenstelsels in een webachtige structuur heeft allemaal met zwaartekracht te maken. Zwaartekracht begrijpen we vooral dankzij de algemene relativiteitstheorie van Einstein. Maar is deze theorie ook geldig op de allergrootste kosmische schaal? Dat weten kosmologen niet zeker.
Met Euclid kunnen wetenschappers de vorming van de allergrootste kosmische structuren gedurende miljarden jaren bekijken. Mogelijk vinden ze met Euclid aanwijzingen dat de zwaartekracht op kosmische schaal net iets anders werkt dan gedacht. En ook dan moeten de theorieën op de schop.
