Jarenlang hebben wetenschappers geloofd dat de uitdijing van het heelal niet alleen aan de gang is, maar ook versnelt – een fenomeen dat wordt toegeschreven aan een mysterieuze kracht genaamd donkere energie, die in 2011 een Nobelprijs verdiende. Een nieuwe studie van Zuid-Koreaanse onderzoekers heeft dit al lang gekoesterde standpunt echter in twijfel getrokken, wat erop wijst dat de uitdijing in plaats daarvan vertraagt, wat aanleiding geeft tot veel discussie binnen de wetenschappelijke gemeenschap.
Het standaardmodel en type Ia supernovae
Sinds de oerknal, 13,8 miljard jaar geleden, dijt het heelal uit. Waarnemingen van Type Ia-supernovae – de explosieve overblijfselen van witte dwergsterren – hebben cruciaal bewijs geleverd ter ondersteuning van deze expansie, met name de versnellende aard ervan. Deze supernova’s worden vaak “standaardkaarsen” genoemd omdat wordt aangenomen dat ze een consistente helderheid hebben, waardoor astronomen nauwkeurig afstanden in de uitgestrekte ruimte kunnen meten.
Een potentiële leeftijdsafwijking in de helderheid van supernova’s
Young-Wook Lee van de Yonsei Universiteit en zijn team stellen nu een andere interpretatie voor. Hun analyse van 300 gaststelsels suggereert dat de helderheid van verre Type Ia-supernovae aanzienlijk varieert, afhankelijk van de leeftijd van de sterren in die sterrenstelsels. Momenteel gaan astronomen er doorgaans van uit dat zwakker dan verwachte supernova’s het bewijs zijn van een versnelde uitdijing. Het team van Lee beweert echter dat deze schijnbare duisternis te wijten zou kunnen zijn aan een ‘leeftijdsvooroordeel’, waardoor het lijkt alsof het universum sneller uitdijt dan het in werkelijkheid doet. Als met deze bias rekening wordt gehouden, verdwijnt de versnellende expansie.
De bevindingen van Lee’s team wijzen erop dat de uitdijing van het heelal mogelijk 1,5 miljard jaar geleden begon te vertragen en in de toekomst zelfs zou kunnen omkeren – een scenario dat bekend staat als de ‘big crunch’. Dit zou betekenen dat het universum in zichzelf instort, wat mogelijk kan leiden tot een omgekeerde oerknal. Voorheen werd de mogelijkheid van een ‘big crunch’ als onwaarschijnlijk beschouwd, maar Lee’s onderzoek introduceert een nieuw perspectief.
Scepsis en tegenargumenten
Adam Riess, een andere Nobelprijswinnaar uit 2011, is het sterk oneens met de beweringen van Lee. Hij wijst op eerder werk van dezelfde groep uit 2020 dat uiteindelijk werd weerlegd. Riess merkt op dat de huidige studie de voorgaande argumenten grotendeels herhaalt met minimale veranderingen, en voegt eraan toe dat het bepalen van de leeftijd van sterren op grote afstanden inherent uitdagend is, vooral als je vertrouwt op een gemiddelde leeftijd afgeleid van het gaststelsel.
Mark Sullivan van de Universiteit van Southampton erkent dat leeftijd de helderheid van supernova’s beïnvloedt, maar benadrukt dat deze effecten al zijn meegenomen in de huidige metingen van donkere energie. “Ik ben erg sceptisch of dit zal leiden tot een vertragend universum”, zegt Sullivan.
Toekomstige observaties en het mysterie van donkere energie
Het Vera C. Rubin Observatorium in Chili staat op het punt om het aantal waargenomen Type Ia-supernova’s aanzienlijk uit te breiden, waardoor een veel gedetailleerdere “kaart” van de expansiegeschiedenis van het universum ontstaat. Dit zal Lee’s bevindingen helpen ondersteunen of weerleggen.
Ongeacht de uitkomst met betrekking tot de uitbreidingssnelheid blijft de aard van donkere energie een van de grootste mysteries in de moderne natuurkunde. Recente bevindingen uit het Dark Energy Spectroscopic Instrument-onderzoek hebben gesuggereerd dat donkere energie misschien geen constante kracht is, maar in plaats daarvan in de loop van de tijd kan veranderen. Dit zou niet noodzakelijkerwijs betekenen dat het universum vertraagt, maar het zou wel impliceren dat de uitdijingssnelheid door de kosmische geschiedenis heen gevarieerd is.
“De naald wijst er veel meer op dat donkere energie een soort dynamisch iets is, en niet een kosmologische constante”, zegt Ed Macaulay van de Queen Mary University in Londen. “Wat dat precies is, vind ik een heel interessante vraag.”
Het debat rond de uitdijing van het heelal benadrukt het voortdurende proces van wetenschappelijk onderzoek en verfijning. Terwijl het huidige bewijs neigt naar een versnellende expansie, aangedreven door donkere energie, introduceert nieuw onderzoek overtuigende alternatieve mogelijkheden, die uiteindelijk leiden tot een dieper begrip van onze kosmos.
