26-01-2017
Kosmische lenzen bevestigen snelle uitdijing van het heelalHE0435-1223, in het midden van de foto, is een van de meest gelijkmatige ‘gelensde’ quasars die tot nu toe zijn ontdekt. (ESA/Hubble, NASA, Suyu et al.)
Astronomen hebben een nieuwe meting gedaan van de Hubble-constante – de grootheid die aangeeft hoe snel het heelal uitdijt. Net als bij een eerdere nauwkeurige bepaling van deze constante wijkt de uitkomst een beetje af van het resultaat dat in 2015 met de Europese ruimtesonde Planck is verkregen (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 26 januari).
De nieuwe meting is het resultaat van waarnemingen met de ruimtetelescopen Hubble en Spitzer en een hele reeks telescopen op aarde, waaronder de Europese Very Large Telescope. Met deze instrumenten is gekeken naar een vijftal zogeheten zwaartekrachtlenzen – sterrenstelsels die, vanaf de aarde gezien, vrijwel precies vóór nog verder weg gelegen objecten staan.
Het licht van die verre objecten – de zeer heldere kernen van actieve sterrenstelsels oftewel quasars – wordt door de zwaartekracht van de ‘lensstelsels’ op zo’n manier afgebogen, dat er meerdere (vervormde) afbeeldingen van te zien zijn.
Omdat de helderheid van een quasar in de loop van de jaren varieert, zien astronomen die afbeeldingen langzaam ‘knipperen’. Maar de verschillende quasarbeelden knipperen niet in de maat: bij het ene is een helderheidsfluctuatie eerder te zien dan bij het andere.
Dat laatste wijst erop dat de wegen waarlangs het licht van de verschillende quasarbeelden de aard heeft bereikt niet even lang zijn. En omdat de afstand die het licht van een quasar aflegt mede wordt bepaald door de uitdijing van het heelal, kunnen deze verschillen in weglengte worden gebruikt om de Hubble-constante te bepalen.
De nieuwe meting van de Hubble-constante komt uit op 71,9 ± 2,7 kilometer per seconde per megaparsec. Daarmee is de uitkomst in goede overeenstemming met de vorig jaar gepubliceerde waarde (73,24 ± 1,74) die was gebaseerd op nauwkeurige Hubble-metingen van de afstanden van sterrenstelsels. Beide waarden zijn echter duidelijk hoger dan het meetresultaat van de Planck-satelliet (66,93 ± 0,62). Deze laatste bepaling is gebaseerd op waarnemingen van de kosmische achtergrondstraling – de ‘nagloeiing’ van de oerknal.
De discrepantie tussen de Hubble-resultaten en het Planck-resultaat kan verschillende oorzaken hebben. Het zou een statistische fluctuatie kunnen zijn, die kleiner wordt naarmate de verschillende meetmethoden nauwkeuriger worden. Maar misschien zit de uitdijing van het heelal wel ingewikkelder in elkaar dan tot nu toe werd vermoed.
Zo zou de donkere energie – de nog onverklaarde kracht die het heelal steeds sneller doet uitdijen – in min of meer recente tijden sterker kunnen zijn geworden. Een andere mogelijkheid is dat de veronderstelling dat de geometrie van het heelal ’vlak’ is – zoals bij de bepaling van het Planck-resultaat wordt aangenomen – toch niet juist is. (EE)
(allesoversterrenkunde)