“Misschien hebben we het universum verkeerd begrepen.”

De vraag hoe snel het heelal uitdijt is een hoofdpijndossier in de kosmologie. Nobelprijswinnaar Adam Ries weet niet wat hij anders moet doen.

BALTIMORE – De Hubble-spanning is een van de grootste mysteries van het universum – te beginnen met een ogenschijnlijk eenvoudige vraag: hoe snel dijt het universum uit? Maar het antwoord is helemaal niet eenvoudig en leidt tot een puzzel waar de astrofysica al jaren mee worstelt. Als je de uitdijing van het heelal op twee verschillende manieren meet, krijg je twee verschillende resultaten.

Met behulp van kosmische achtergrondstraling krijgen we een uitdijingssnelheid van ongeveer 67 kilometer per seconde per megaparsec (één megaparsec komt overeen met 3,26 miljoen lichtjaar). Als je een type ster genaamd Cepheids gebruikt om de afstand te meten, is de uitdijingssnelheid ongeveer 73 kilometer per seconde per megaparsec. De discrepantie tussen de twee waarden is het ‘Hubble-potentieel’, waarvoor nog geen verklaring is gevonden.

Het lijkt erop dat de Hubble-inspanning niet te wijten is aan een meetfout

Sommige wetenschappers hadden eerder gehoopt dat een meetfout van de Hubble-ruimtetelescoop achter de Hubble-inspanning zou kunnen zitten. Maar een onderzoeksteam onder leiding van natuurkundige Adam Ries van de Johns Hopkins Universiteit in Baltimore ontkracht die theorie nu. Rees doet al heel lang onderzoek op dit gebied en in 2011 ontvingen hij en andere onderzoekers de Nobelprijs voor de natuurkunde omdat ze ontdekten dat de uitdijing van het universum versnelt.

‘Als je meetfouten meeneemt, blijft er de reële en opwindende mogelijkheid over dat we het bij het verkeerde eind hebben’, zegt hij. De Nobelprijswinnaar en zijn team gebruikten de James Webb Space Telescope (JWST) om te zien of Hubble meetfouten veroorzaakte. Het was de studie In het gespecialiseerde tijdschrift Astrofysische dagboekbrieven gepubliceerd.

De uitdijing van het heelal is het grootste mysterie in de kosmologie

Om de uitdijing van het heelal te berekenen wordt gebruik gemaakt van de zogenaamde ‘kosmische afstandsladder’. Elke trede van deze ladder is afhankelijk van de vorige trede, dus bij alle stappen treedt er een meetfout op. Cepheïdensterren, die worden gebruikt om afstanden in de ruimte te bepalen, kunnen ook op grotere afstanden moeilijk te meten zijn, bijvoorbeeld omdat hun licht zich vermengt met het licht van een nabije ster en het moeilijk is om onderscheid te maken tussen de twee.

Maar terwijl de beelden van Hubble op grotere afstanden minder duidelijk worden, werkt de James Webb-ruimtetelescoop perfect, en met zijn scherpe infraroodzicht kan hij door al het stof in de ruimte heen kijken en sterren beter onderscheiden. “De combinatie van Webb en Hubble geeft ons het beste van twee werelden. We hebben ontdekt dat de metingen van Hubble betrouwbaar blijven, zelfs als we de kosmische afstandsschaal hoger opgaan”, zegt Rees. “We hebben nu het hele bereik bestreken.” kan niet uitsluiten dat meetfouten zeker de oorzaak zijn van de Hubble-inspanning.

Metingen van de James Webb Space Telescope reiken 130 miljoen lichtjaar het universum in

De nieuwe metingen bereiken een afstand van 130 miljoen lichtjaar. ‘We hebben het einde bereikt van de tweede trede van de kosmische afstandsladder’, beweert Gagandeep Anand van het Space Telescope Science Institute, dat de Hubble- en JWST-ruimtetelescopen exploiteert.

“We moeten weten of we iets gemist hebben, en hoe we het begin van het universum met het heden kunnen verbinden”, vat Rees de huidige situatie samen. kennisgeving samen. Twee telescopen die de invloed van donkere energie in het universum willen bestuderen, zouden kunnen helpen: de Euclid-ruimtetelescoop van de European Space Agency (ESA) is al actief en de Nancy Grace Roman-ruimtetelescoop van NASA zal naar verwachting in 2027 worden gelanceerd.

Pas onlangs heeft de Duitse ruimtetelescoop eROSITA een ander kosmisch mysterie opgelost: de vraag hoe materie wordt verdeeld en in hoeverre deze is samengeklonterd. (onbetaalde rekening)