Geheimzinnige Donkere Energie

In vorige blogs had ik het over Donkere Materie. Maar zoals al aangegeven is er ook nog zoiets als Donkere Energie dat 72,8% van het heelal “vult”.

De metingen van de achtergrondstraling, die in 2013 zijn uitgebracht, werden gedaan door de Planck-missie van de ESA. Deze telescoop, die in 2009 gelanceerd werd, geeft ons waarschijnlijk data met de beste kwaliteit die ooit kan worden bereikt op het gebied van de kosmische achtergrond-straling.
De door Planck gemeten waarde van de Hubbleconstante H0, die aangeeft hoe snel het heelal uitdijt, lager is dan we dachten: slechts 67,8 in plaats van 70 km/s/Mpc.

Als blijkt dat het heelal minder snel uitdijt, betekent dit dat de substantie die de uitdijing veroorzaakt, Donkere Energie dus, waarschijnlijk in minder grote hoeveelheid aanwezig is. Daar tegenover staat dan dat de substanties die juist die uitdijing tegengaan, zijnde normale en Donkere Materie, juist in grotere hoeveelheid bestaan.

De uitdijingssnelheden in het heelal; Door de snelheden van sterrenstelsels op uiteenlopende afstanden te meten, kan worden vastgesteld hoe snel de uitdijing van het heelal mettertijd is verlopen. 
(Anand Raichoor (EPFL), Ashley Ross (Ohio State University) & SDSS Collaboration)

Ook betekent het dat het heelal er langer over gedaan heeft om de huidige omvang te bereiken. Dus het heelal is ouder dan we dachten.

Maar bestaat Donkere Energie wel?

Die geheimzinnige Donkere Energie bestaat wellicht helemaal niet!

Volgens een team van Hongaarse en Amerikaanse wetenschappers is het een schijneffect dat het gevolg is van het feit dat de bestaande kosmologische modellen geen rekening houden met de veranderende structuur van het heelal (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 30 maart 2017).

De onderzoekers volgen in eerste instantie de gangbare opvattingen:

  • Heelal ontstaat met Oerknal;
  • Leeftijd heelal is 13,8 miljard jaar;
  • Uitdijing van heelal is met wet van Hubble vastgesteld;
  • Sterrenstelsels vluchten van elkaar, waardoor uitdijing bewezen zou zijn.

Maar bij waarnemingen van supernova-explosies kwamen bijzonderheden aan het licht die, indien bewezen, die gangbare opvattingen over het heelal op zijn kop zetten. Afwijkingen in die waarnemingen zouden alleen verklaard kunnen worden als het heelal versneld zou uitdijen.
Maar dan moest er natuurlijk iets zijn dat de oorzaak is van die extra versnelling. Er leek maar een oplossing mogelijk en dat was dan een bijzondere energie, ‘Donkere Energie’ genoemd.
De uitdrukking ‘donker’ geeft al meteen het probleem aan. Deze vorm van energie reageert niet op fysische materie of systemen. Eigenlijk weet niemand wat Donkere Energie is.
Dat is op zich niet vreemd. In de geschiedenis van de beschrijving van het heelal waren in het verleden wel vaker onbekende factoren noodzakelijk om een enigszins redelijke verklaring te geven voor bepaalde “gedragingen” van sterren of sterrenstelsels.

De resultaten die het onderzoeksteam publiceerde doen echter twijfel rijzen of ‘Donkere Energie’ wel bestaat. De onderzoekers stellen dat er bij de gangbare onderzoeken modellen gebruikt zijn, die geen rekening houden met de ‘veranderende structuur van het heelal en eveneens niet met de ongelijkmatige verdeling van de materie in het heelal‘.
De onderzoekers hebben een computermodel ontwikkeld dat rekening houdt met de gravitatie gevolgen van deze ongelijkmatige verdeling. Anders dan de conventionele simulaties, waarin het heelal gelijkmatig expandeert, voorspelt het nieuwe model dat verschillende gebieden in het heelal met verschillende snelheden uitdijen.
De gemiddelde uitdijingssnelheid is echter wel in overeenstemming met de huidige waarnemingen.

Een andere theorie om Donkere Energie overbodig te maken

In 2021 kwamen onderzoekers van het Niels Bohr Instituut en de Universiteit van Kopenhagen met nog een andere verklaring waarom Donkere Energie wellicht als hypothese niet langer noodzakelijk is.

Modelberekeningen laten zien dat de versnelde uitdijing van het heelal verklaarbaar is als de zogeheten Donkere Materie zekere magnetische eigenschappen heeft. Als dit idee standhoudt, zou dat het bestaan van een ander (hypothetisch) hoofdbestanddeel van het heelal – de Donkere Energie – overbodig maken.

Astronomen gaan er tot nu toe van uit dat 70 procent van het heelal uit ‘donkere energie’ bestaat – een geheimzinnige kracht die ervoor zorgt dat het heelal steeds sneller uitdijt. Maar omdat deze donkere energie zich niet rechtstreeks laat meten, twijfelen veel wetenschappers aan het bestaan ervan.

Deense onderzoekers hebben nu een andere verklaring bedacht voor de versnelde uitdijing van het heelal. Ze laten de Donkere Energie weg en voegen een paar eigenschappen toe aan de andere hoofdcomponent van het heelal: de Donkere Materie. Deze materie is ook niet rechtstreeks waarneembaar, maar oefent wel aantrekkingskracht uit op zijn omgeving.

De onderzoekers gaan uit van het idee dat bewegende deeltjes magnetische velden kunnen opwekken, en dat magneten elkaar kunnen aantrekken óf afstoten. Met behulp van een computermodel hebben ze vervolgens berekend wat we zouden zien als dit ook voor de Donkere Materie deeltjes zou gelden.

De uitkomst is dat deze toegevoegde eigenschap precies hetzelfde effect op het heelal zou hebben als de vermeende Donkere Energie. Volgens de Deense wetenschappers kan die overeenstemming op toeval berusten, maar intrigerend is de uitkomst wel. Of dit ook echt het einde gaat betekenen voor de hypothese van de Donkere Energie zal uit nauwkeurige waarnemingen moeten blijken.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.