Het universum beweegt te snel en niemand weet waarom.
In de beginjaren van het universum, direct na de oerknal, schoot alles weg van al het andere. We kunnen nog steeds het licht van die explosie zien door heel verre delen van het universum te observeren waar licht miljarden jaren nodig heeft om onze telescopen te bereiken. En we kunnen meten hoe snel de dingen op die verre plekken gingen. Op basis van die snelheid kunnen we berekenen hoe snel het universum vandaag zou moeten uitbreiden.
Maar wanneer astronomen hebben geprobeerd om direct te meten hoe snel het universum zich tegenwoordig uitbreidt - een moeilijkere taak, omdat alles nu verder uit elkaar ligt - lijken de dingen sneller te gaan dan die berekeningen zouden voorspellen. En een nieuw artikel, gebaseerd op zeer gedetailleerde waarnemingen die met de Hubble-ruimtetelescoop zijn gedaan, lijkt die bevinding te bevestigen: alles beweegt ongeveer 9 procent te snel.
En toch weet niemand waarom.
Eerdere waarnemingen van die verhoogde snelheid hadden nog steeds een kans van 1 op 3.000 dat astronomen ongelijk hadden, wat voor een astrofysisch resultaat als vrij hoog wordt beschouwd. Dit nieuwe artikel vergroot het vertrouwen van astronomen, met slechts een kans van 1 op 100.000 dat het gebaseerd is op een waarnemingsfout. Het staat gepland voor publicatie in het nummer van 25 april van The Astrophysical Journal Letters en is beschikbaar op de preprint-server arXiv.
"Deze discrepantie neemt toe en heeft nu een punt bereikt dat echt onmogelijk is om als een toevalstreffer te worden afgedaan. Dit hadden we niet verwacht", zei hoofdauteur Adam Riess, een Nobelprijswinnaar van de Johns Hopkins University en astrofysicus in een verklaring.
De onderzoekers vertrouwden op hetzelfde hulpmiddel dat astronoom Edwin Hubble gebruikte om aan te tonen dat het universum in 1929 uitdijde: een klasse van pulserende sterren die cepheids wordt genoemd.
Cepheids, de astronoom Henrietta S. Leavitt, had in een paper uit 1908 in het tijdschrift Annals of the Harvard College Observatory getoond, pulseerde in directe verhouding tot hun helderheid. Dat betekent dat astronomen precies kunnen uitzoeken hoe helder een cepheid moet zijn op basis van hoe snel het pulseert. Door te zien hoe zwak het er vanaf de aarde uitziet, kunnen ze zien hoeveel licht het onderweg kwijtraakt en dus hoe ver het verwijderd is.
Om de snelheid van de uitdijing van het universum te meten, controleren astronomen de afstand tot cepheids in nabije en verre sterrenstelsels. Maar dat is meestal een langzame taak om precies te doen, aangezien de Hubble slechts één cepheid op afstand nauwkeurig kan meten. De onderzoekers ontwikkelden een methode om de ruimtetelescoop te laten "drijven" terwijl hij de sterren afbeeldt, meer dan één beeld tegelijkertijd afbeeldt en de precisie van hun algehele afstandsmeting drastisch verhoogt.
Wat ze vonden is in tegenspraak met voorspellingen die zijn gedaan op basis van waarnemingen van de Planck-satelliet van de European Space Agency, die de snelheid van het universum 380.000 jaar na de oerknal mat.
Dus wat betekent het dat het universum vrijwel zeker te snel beweegt?
'Dit zijn niet slechts twee experimenten die het oneens zijn', zei Riess. "We meten iets fundamenteel anders. De ene is een meting van hoe snel het heelal vandaag de dag uitbreidt, zoals we het zien. De andere is een voorspelling gebaseerd op de fysica van het vroege heelal en op metingen van hoe snel het zou moeten uitbreiden Als deze waarden niet overeenkomen, wordt de kans zeer groot dat we iets missen in het kosmologische model dat de twee tijdperken met elkaar verbindt. '
Riess weet niet wat er ontbreekt, maar voorlopig blijft hij zijn metingen verfijnen.
Ooorspronkelijk gepubliceerd op WordsSideKick.com.
