Van een JPL-persbericht:
Een vijfjarig onderzoek naar 200.000 sterrenstelsels die zeven miljard jaar in kosmische tijd teruggaan, heeft geleid tot een van de beste onafhankelijke bevestigingen dat donkere energie ons universum met versnellende snelheden uit elkaar drijft. De enquête gebruikte gegevens van NASA's ruimtegebaseerde Galaxy Evolution Explorer en de Anglo-Australische telescoop op Siding Spring Mountain in Australië.
De bevindingen bieden nieuwe ondersteuning voor de favoriete theorie van hoe donkere energie werkt - als een constante kracht, die het universum uniform beïnvloedt en de op hol geslagen expansie voortstuwt. Ze spreken een alternatieve theorie tegen, waarbij zwaartekracht, en niet donkere energie, de kracht is die de ruimte uit elkaar duwt. Volgens deze alternatieve theorie, waarmee de nieuwe onderzoeksresultaten niet consistent zijn, is Albert Einsteins concept van zwaartekracht verkeerd, en wordt zwaartekracht weerzinwekkend in plaats van aantrekkelijk wanneer het op grote afstanden handelt.
"De actie van donkere energie is alsof je een bal in de lucht gooit en steeds sneller de lucht in schiet", zegt Chris Blake van de Swinburne University of Technology in Melbourne, Australië. Blake is hoofdauteur van twee artikelen die de resultaten beschrijven die in recente uitgaven van de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society verschenen. 'De resultaten vertellen ons dat donkere energie een kosmologische constante is, zoals Einstein voorstelde. Als de zwaartekracht de boosdoener zou zijn, zouden we deze constante effecten van donkere energie niet door de tijd heen zien. "
Men denkt dat donkere energie ons universum domineert en er ongeveer 74 procent van uitmaakt. Donkere materie, een iets minder mysterieuze stof, is goed voor 22 procent. Zogenaamde normale materie, alles met atomen of de stof waaruit levende wezens, planeten en sterren bestaan, is slechts ongeveer vier procent van de kosmos.
Het idee van donkere energie werd in het afgelopen decennium voorgesteld, gebaseerd op studies van verre exploderende sterren die supernovae worden genoemd. Supernovae zenden constant, meetbaar licht uit, waardoor ze zogenaamde "standaardkaarsen" worden, waarmee de afstand tot de aarde kan worden berekend. Waarnemingen toonden aan dat donkere energie de objecten met steeds hogere snelheden naar buiten gooide.
Donkere energie zit in een touwtrekwedstrijd met zwaartekracht. In het vroege universum nam de zwaartekracht het voortouw en domineerde de donkere energie. Ongeveer 8 miljard jaar na de oerknal, toen de ruimte groter werd en de materie verwaterde, verzwakten de zwaartekrachtattracties en kreeg de donkere energie de overhand. Over miljarden jaren zal donkere energie nog dominanter zijn. Astronomen voorspellen dat ons universum een kosmische woestenij zal zijn, met sterrenstelsels die zo ver uit elkaar liggen dat intelligente wezens die erin leven geen andere sterrenstelsels kunnen zien.
De nieuwe enquête biedt twee afzonderlijke methoden voor het onafhankelijk controleren van de supernova-resultaten. Het is voor het eerst dat astronomen deze controles uitvoeren in de hele kosmische tijd die gedomineerd wordt door donkere energie. Het team begon met het samenstellen van de grootste driedimensionale kaart van sterrenstelsels in het verre universum, opgemerkt door de Galaxy Evolution Explorer. De telescoop met ultravioletdetectie heeft ongeveer driekwart van de hemel gescand en honderden miljoenen sterrenstelsels waargenomen.
"De Galaxy Evolution Explorer hielp bij het identificeren van heldere, jonge sterrenstelsels die ideaal zijn voor dit soort onderzoek", zegt Christopher Martin, hoofdonderzoeker van de missie aan het California Institute of Technology in Pasadena. 'Het vormde de stelling voor deze enorme 3D-kaart.'
De astronomen verzamelden met behulp van de Anglo-Australische telescoop gedetailleerde informatie over het licht voor elk sterrenstelsel en bestudeerden het patroon van de afstand ertussen. Geluidsgolven uit het zeer vroege heelal hebben sporen achtergelaten in de patronen van sterrenstelsels, waardoor paren sterrenstelsels met ongeveer 500 miljoen lichtjaar van elkaar zijn gescheiden.
Deze 'standaardliniaal' werd gebruikt om de afstand van de melkwegparen tot de aarde te bepalen - hoe dichter een melkwegpaar bij ons in de buurt is, hoe verder van elkaar de sterrenstelsels aan de hemel zullen verschijnen. Net als bij de supernova-onderzoeken, werden deze afstandsgegevens gecombineerd met informatie over de snelheden waarmee de paren van ons weggaan, waardoor opnieuw wordt onthuld dat de structuur van de ruimte zich steeds sneller uit elkaar strekt.
Het team gebruikte ook de melkwegkaart om te bestuderen hoe clusters van sterrenstelsels in de loop van de tijd als steden groeien en uiteindelijk vele duizenden sterrenstelsels bevatten. De clusters trekken door de zwaartekracht nieuwe sterrenstelsels aan, maar donkere energie trekt de clusters uit elkaar. Het vertraagt het proces, waardoor wetenschappers de afstotende kracht van donkere energie kunnen meten.
“Waarnemingen van astronomen in de afgelopen 15 jaar hebben een van de meest verbazingwekkende ontdekkingen in de natuurwetenschappen opgeleverd; de uitbreiding van het universum, veroorzaakt door de oerknal, versnelt ', zegt Jon Morse, directeur van de astrofysica-afdeling op het NASA-hoofdkantoor in Washington. "Met behulp van volledig onafhankelijke methoden hebben de gegevens van de Galaxy Evolution Explorer ons vertrouwen in het bestaan van donkere energie vergroot."
Zie voor meer informatie de Australian Astronomical Observatory
