Hubble-mozaïek van massieve melkwegcluster MACS J0717.5 + 3745, vermoedelijk verbonden door een gloeidraad van donkere materie. Krediet: NASA, ESA, Harald Ebeling (Universiteit van Hawaï in Manoa) en Jean-Paul Kneib (LAM)
Ook al zijn teams van wetenschappers over de hele wereld momenteel op het spoor van donkere materie - de 'andere dingen' waaruit het heelal is gemaakt en die naar verluidt bijna 80% van de massa uitmaken die we niet direct kunnen waarnemen ( maar) - en om precies te kwantificeren hoe zogenaamde "donkere energie" de steeds versnellende expansie aandrijft, is misschien een antwoord op deze voortdurende mysteries misschien bestaan ze helemaal niet.
Dit is precies wat een astronoom suggereert in een recent artikel, ingediend op 3 december Astrophysical Journal Letters.
In een paper getiteld "Een expanderend universum zonder donkere materie en donkere energie" (arXiv: 1212.1110) stelt Pierre Magain, een professor aan het Institut d'Astrophysique et de Géophysique in België, dat de uitdijing van het heelal kan worden verklaard zonder de noodzaak van enigmatische materiaal en energie dat tot op heden nog niet direct gemeten is.
Bovendien stelt het voorstel van Magain een hogere leeftijd voor het universum dan wat momenteel wordt geaccepteerd. Met een model dat tijdens het vroege heelal een langzamere uitbreidingssnelheid vertoont dan nu, schatten de berekeningen van Magain de leeftijd dichter bij 15,4 - 16,5 miljard jaar oud, waardoor een paar miljard meer kaarsen worden toegevoegd aan de kosmische verjaardagstaart.
Het voordeel voor een iets ouder universum, stelt Magain, is dat het niet zo griezelig dicht in de buurt komt van de schijnbare leeftijd van de meest verre sterrenstelsels die onlangs zijn gevonden - zoals MACS0647-JD, dat 13,3 miljard lichtjaar verwijderd is en dus (gebaseerd op de huidige schattingen, zie afbeelding rechts) moet gevormd zijn toen het heelal nog maar 420 miljoen jaar oud was.
Lees meer: Nu nog verder: Ancient Galaxy is de nieuwste kandidaat voor de verste
Met behulp van geaccepteerde fysica van hoe tijd zich gedraagt op basis van Einsteins algemene relativiteitstheorie - namelijk hoe de tijd verstrijkt ten opzichte van de positie en snelheid van de kijker (evenals de intensiteit van het zwaartekrachtveld waarin de kijker zich bevindt) - Magain's model zorgt ervoor dat een waarnemer in het heelal mogelijk een andere tijdsduur ervaart dan een hypothetische kijker buiten het heelal. Niet zo metafysisch zijn om dat te veronderstellen zijn externe waarnemers van ons heelal, maar alleen om te zeggen dat een extern punt een vast punt zou zijn waartegen men een variërend tijdsverloop in het heelal zou kunnen benchmarken, noemt Magain dit universele relativiteit.
Een kijker die universele relativiteit ervaart, zou volgens Magain altijd de kromming van het heelal meten als gelijk aan nul. Dit is wat er momenteel wordt waargenomen, een 'vlakheidsprobleem' dat Magain insinueert is vreemd toevallig.
Door een uitdijend heelal toe te schrijven aan donkere energie en de hoge snelheden van sterren langs de randen van sterrenstelsels (evenals de bewegingen van sterrenstelselclusters zelf) aan donkere materie, introduceren we mogelijk ad-hocelementen in het heelal, zegt Magain. In plaats daarvan stelt hij zijn 'zuiniger' model voor - dat gebruik maakt van universele relativiteitstheorie - die deze schijnbaar versnellende, steeds uitdijende gedragingen verklaart ... en een grotere tijdsruimte geeft tussen de oerknal en de vorming van de eerste galactische structuren.
Lees meer: Eerste beelden in een nieuwe jacht op donkere energie
Er komt nogal wat wiskunde bij kijken, en aangezien ik nooit beweerde natuurkundige vergelijkingen te begrijpen, kun je hier het originele artikel bekijken.
Hoewel het intrigerend is, komt het erop neer dat donkere energie en donkere materie er nog steeds in geslaagd zijn de wetenschap te ontlopen, die net buiten de grenzen van wat kan worden waargenomen bestaat (hoewel de zwaartekrachtlenseffecten van wat wordt beschouwd als filamenten van donkere materie zijn waargenomen door Hubble) en het artikel van Magain legt slechts een ander idee op tafel - een idee dat, hoewel hij erkent dat er meer tests nodig zijn en vertrouwt op zeer specifieke singuliere parameters, niet afhankelijk is van onzichtbare, niet-waarneembare en mysterieus donkere 'dingen'. Of het op tafel thuishoort of niet, is aan de andere astrofysici om te beslissen.
Het onderzoek van prof. Magain werd ondersteund door ESA en het Federaal Wetenschapsbeleid.
Rechts: Artist's impression van donkere materie (h / t tot Steve Nerlich)
Let op: dit is "slechts" een ingediend paper en is nog niet geselecteerd voor publicatie. Alle voorgestelde hypothesen zijn die van de auteur en worden niet onderschreven door deze site. (Persoonlijk hou ik van donkere materie. Het zijn fascinerende dingen ... zelfs als we kan niet het zien. Wilt u het standpunt van een astrofysicus over het bestaan van donkere materie? Bekijk hier de blogreactie van Ethan Siegel.)
