Van een NASA-persbericht:
Astronomen die de Hubble-ruimtetelescoop van NASA gebruiken, hebben een alternatieve theorie over de aard van donkere energie uitgesloten na het herberekenen van de expansiesnelheid van het universum met een ongekende nauwkeurigheid.
Het universum lijkt in toenemende mate uit te breiden. Sommigen geloven dat dat komt omdat het universum gevuld is met een donkere energie die in tegengestelde richting werkt. Een alternatief voor die hypothese is dat een enorme bubbel van relatief lege ruimte van acht miljard lichtjaar door onze galactische buurt wordt omgeven. Als we in de buurt van het midden van deze leegte zouden wonen, zouden waarnemingen van sterrenstelsels die met versnellende snelheden van elkaar worden weggeduwd, een illusie zijn.
Deze hypothese is ongeldig verklaard omdat astronomen hun begrip van de huidige expansiesnelheid van het universum hebben verfijnd. Adam Riess van het Space Telescope Science Institute (STScI) en de Johns Hopkins University in Baltimore, Md., Leidde het onderzoek. De Hubble-waarnemingen werden uitgevoerd door de SCHOENEN (Supernova H0 voor het Equation of State) -team dat werkt om de nauwkeurigheid van de Hubble-constante te verfijnen tot een precisie die een betere karakterisering van het gedrag van donkere energie mogelijk maakt. De waarnemingen hielpen bij het bepalen van een cijfer voor de huidige expansie van het universum tot een onzekerheid van slechts 3,3 procent. De nieuwe meting verkleint de foutenmarge met 30 procent ten opzichte van de vorige beste meting van Hubble in 2009. Riess resultaten verschijnen in het nummer van 1 april van The Astrophysical Journal.
"We gebruiken de nieuwe camera op Hubble als het radargeweer van een politieagent om het heelal te zien versnellen", zei Riess. "Het lijkt meer alsof het donkere energie is die op het gaspedaal drukt."
Het team van Riess moest eerst nauwkeurige afstanden tot sterrenstelsels dichtbij en ver van de aarde bepalen. Het team vergeleek die afstanden met de snelheid waarmee de sterrenstelsels zich blijkbaar terugtrekken vanwege de uitbreiding van de ruimte. Ze gebruikten die twee waarden om de Hubble-constante te berekenen, het getal dat de snelheid aangeeft waarmee een sterrenstelsel lijkt af te wijken van de afstand tot de Melkweg. Omdat astronomen de afstanden tot sterrenstelsels niet fysiek kunnen meten, moesten onderzoekers sterren of andere objecten vinden die als betrouwbare kosmische maatstaven dienen. Dit zijn objecten met een intrinsieke helderheid, helderheid die niet is gedimd door afstand, een atmosfeer of sterrenstof, dat is bekend. Hun afstanden kunnen daarom worden afgeleid door hun ware helderheid te vergelijken met hun schijnbare helderheid gezien vanaf de aarde.
Om langere afstanden te berekenen, koos het team van Riess een speciale klasse van exploderende sterren genaamd Type 1a supernovae. Deze stellaire explosies flikkeren allemaal met een vergelijkbare helderheid en zijn briljant genoeg om ver over het hele universum te worden gezien. Door de schijnbare helderheid van Type 1a-supernova's en pulserende Cepheid-sterren te vergelijken, konden de astronomen hun intrinsieke helderheid nauwkeurig meten en daarom afstanden tot Type Ia-supernova's in verafgelegen sterrenstelsels berekenen.
Door de scherpte van de nieuwe Wide Field Camera 3 (WFC3) te gebruiken om meer sterren in zichtbaar en nabij-infrarood licht te bestuderen, elimineerden wetenschappers systematische fouten die werden geïntroduceerd door metingen van verschillende telescopen te vergelijken.
"WFC3 is de beste camera die ooit op Hubble is gevlogen voor het uitvoeren van deze metingen, waardoor de precisie van eerdere metingen is verbeterd in een fractie van de tijd die het eerder kostte", zegt Lucas Macri, medewerker van het SHOES-team van Texas A&M in College Station.
Het kennen van de precieze waarde van de uitdijingssnelheid van het universum beperkt verder het bereik van de sterkte van donkere energie en helpt astronomen hun schattingen van andere kosmische eigenschappen te verscherpen, waaronder de vorm van het universum en zijn lijst van neutrino's, of spookachtige deeltjes, die het vroege universum vulden.
"Thomas Edison zei ooit:" elke verkeerde poging die wordt weggegooid is een stap voorwaarts ", en dit principe bepaalt nog steeds hoe wetenschappers de mysteries van de kosmos benaderen", zegt Jon Morse, directeur van de astrofysica-afdeling op het NASA-hoofdkantoor in Washington. "Door de bubbelhypothese van de versnelde expansie te vervalsen, brengen NASA-missies zoals Hubble ons dichter bij het uiteindelijke doel om deze opmerkelijke eigenschap van ons universum te begrijpen."
