Is de zwaartekracht overal hetzelfde?

We hadden het er al eerder over: het heelal dijt steeds sneller en sneller uit. Die uitdijing kan niet verklaard worden door de zwaartekrachtwetten. Er moet dus iets zijn dat de zwaartekracht tegenwerkt, of er moeten “elders” andere zwaartekrachtwetten gelden.
Omdat astronomen nog niet weten wat zwaartekracht zou kunnen tegenwerken, noemen ze het donkere energie.

Recentelijk is onderzocht in hoeverre “elders” andere zwaartekrachtwetten gelden.

Zwaartekracht is overal en altijd hetzelfde

Onderzoekers van de Dark Energy Survey Collaboration (DES) zochten naar aanwijzingen dat de sterkte van de zwaartekracht heeft gevarieerd tijdens de geschiedenis van het heelal, of dat die varieert op grote afstanden. Hun conclusie is dat de zwaartekracht onveranderlijk lijkt. De kracht gedroeg zich miljarden jaren geleden precies hetzelfde als nu, en dat geldt ook voor grote afstanden.

Telescopen voor het onderzoek van DES

Zwakke zwaartekrachtlenzen

Om te achterhalen hoe de zwaartekracht zich miljarden jaren geleden gedroeg, keken de onderzoekers naar verre sterrenstelsels. Licht heeft een eindige snelheid, en doet er een jaar over om een afstand van ongeveer 9.460 miljard kilometer (een lichtjaar) af te leggen. Als een object een lichtjaar bij ons vandaan staat, zien wij dus het object zoals het er een jaar geleden uitzag. Staat iets op miljarden lichtjaren afstand, dan zien we het zoals het er miljarden jaren geleden uitzag.

Om te meten hoe sterk de zwaartekracht is op deze grote afstanden, analyseerden de onderzoekers de zwakke-zwaartekrachtlensmetingen van de telescopen die in het onderzoek een rol speelden.

Zwaartekrachtlenzen zijn objecten, zoals sterren, zwarte gaten, wolken donkere materie of hele sterrenstelsels, die met hun massa de ruimtetijd eromheen krommen (conform de theorie van Albert Einstein). Licht van daarachter gelegen sterrenstelsels wordt daardoor afgebogen; vergelijkbaar met licht dat afgebogen wordt door een lens.

Zwaartekrachtlens effect

Het resultaat is dat de achtergelegen sterrenstelsels er door deze zwaartekrachtlenzen licht vervormd uitzien. Uit die vervorming kun je afleiden hoe sterk de zwaartekracht van het object is dat de zwaartekrachtlens vormt.
Dit effect is in het onderzoek bij veel verschillende sterrenstelsels gemeten, zodat de sterkte van de zwaartekrachtwetten dus op verschillende plekken én tijden in het heelal bekend is.

De uitkomst van de metingen was dat de zwaartekracht overal en altijd even sterk was.

Nog niet helemaal zeker

Maar daarmee kunnen de alternatieve zwaartekrachtmodellen nog niet helemaal uitgesloten worden. Daarvoor is meer data noodzakelijk. Deze data zal verzameld gaan worden door de toekomstige ruimtetelescopen Euclid en Roman.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.