De James Webb-telescoop onthult dat we het altijd bij het verkeerde eind hebben gehad over het heelal: "er is een evaluatiefout gemaakt"
We dachten dat we veel wisten over het heelal, maar het lijkt erop dat dat niet zo is: de James Webb-ruimtetelescoop van NASA heeft een mogelijke misrekening over de uitdijing van het heelal bevestigd. Laten we er meer over te weten komen.
Het heelal dijt sneller uit dan verwacht
NASA, ESA, CSA, STScI, Adam G. Riess (JHU, STScI)
Ons heelal dijt veel sneller uit dan verwacht: NASA's James Webb-ruimtetelescoop heeft eerdere metingen van de ruimtetelescoop Hubble bevestigd, hoewel wetenschappers nog steeds niet kunnen begrijpen wat deze versnelling heeft veroorzaakt. Ze hebben geprobeerd de zogenaamde “Hubble-spanning” te verklaren: metingen van nabije astronomische objecten laten een snellere uitdijing zien, terwijl metingen van het vroege heelal waarnemingen opleveren van een langzamere uitdijing. Deze discrepantie heeft tot grote verbijstering geleid, waardoor kosmologen denken dat er een fout in het standaardmodel van de kosmologie zit of dat de informatie verkeerd geïnterpreteerd is.
Om deze reden probeerden ze de twijfels weg te nemen rond de gegevens die zijn verzameld door de telescoop die in 1990 in een baan om de aarde werd gelanceerd tijdens de dertig jaar dat hij actief was, en die juist betrekking hebben op het feit dat het universum, vergeleken met wat we erover weten, sneller groeit dan we hadden verwacht. Een nieuwe studie beweert echter dat de hoge resolutiegegevens van James Webb het mogelijk hebben gemaakt om een mogelijke oorzaak van de door kosmologen waargenomen discrepantie uit te sluiten. Het mysterie is nog niet opgelost, maar het is duidelijk dat er iets is ontsnapt aan het inzicht van natuurkundigen over de ruimte om ons heen en dat het om “donkere energie” gaat. Zoals NASA uitlegde, worden hemellichamen die Cepheïden worden genoemd, pulserende sterren, als referentie genomen om kosmische afstanden te meten.
Webb-telescoop bevestigt gegevens Hubble
NASA, ESA, CSA, STScI, Adam G. Riess (JHU, STScI)
Deze sterren worden beschouwd als universele indicatoren, omdat hun cycli met pieken en dalen in helderheid nuttig zijn voor astronomen om onze afstand tot de ster te bepalen, maar ook de afstand tussen ons sterrenstelsel en andere sterrenstelsels. Het onderzoeksteam van SH0ES, supernova H0 voor de vergelijking van de toestand van donkere energie, onder leiding van de Nobelprijswinnaar voor natuurkunde Adam Reiss, vergeleek de waarnemingen van de Webb-telescoop van cepheïden met waarnemingen van Hubble, die worden gebruikt om de uitdijingssnelheid van het heelal te meten.
De eerste beelden van Webb bevestigden de eerste stappen van de Hubbleconstante, waarmee het uitdijingsproces van het heelal in de tijd wordt gemeten. Om de uitdijingssnelheid te berekenen, beginnen astronomen met het meten van de afstand tot nabije sterrenstelsels en gaan dan verder met sterrenstelsels die steeds verder weg staan. Reiss verklaarde: "We hebben nu het volledige bereik bestreken van wat Hubble heeft waargenomen en kunnen meetfouten als oorzaak van Hubble's uitdijing met een zeer hoge mate van betrouwbaarheid uitsluiten."
"Het probleem is het kosmologische model"
NASA/Wikimedia commons - Public domain
De laatste waarnemingen van de Webb-telescoop waren van vijf gaststerrenstelsels met duizend cepheïden, waaronder het meest afgelegen sterrenstelsel waarin ze zichtbaar zijn, NGC 5468, dat 130 miljoen lichtjaar van ons verwijderd is en gegevens van beide ruimtetelescopen combineert. Volgens Reiss moeten meerdere afstandsmetingen worden gedaan vanuit meerdere bronnen en met verschillende instrumenten. Hij is daarom geneigd om de mogelijkheid van meetfouten uit te sluiten, maar is meer geneigd om te geloven in de noodzaak om het standaard kosmologische model te herzien.
In de nabije toekomst zou de verkenning van donkere materie kunnen helpen om de ware oorzaak van de uitdijing van het heelal te ontdekken: de ruimtesonde Euclid die in 2023 werd gelanceerd, zal een 3D-kaart van de hemel produceren, waarmee we de evolutie van de hemel in de afgelopen 10 miljard jaar kunnen observeren. Daarnaast is NASA ook van plan om in 2027 de Nancy Grace Roman ruimtetelescoop te lanceren om te proberen de mysteries van het heelal om ons heen te ontrafelen.
