Een kaart van de verspreiding van superzware zwarte gaten in het heelal heeft astronomen geholpen te bewijzen dat donkere energie bestaat en dat het ervoor zorgt dat de ruimte steeds sneller uitzet, volgens een artikel gepubliceerd in het tijdschrift MNRAS.
“Nu begrijpen we hoe zwaartekracht werkt, maar sommige kwesties met betrekking tot de structuur van het universum, zoals de essentie van donkere energie, blijven ons een raadsel. We wilden al lang begrijpen wat het is, en projecten zoals eBOSS helpen ons om geleidelijk onze kennis van de aard van het universum te vergroten,”aldus William Percival van de Universiteit van Portsmouth, VK.
Donkere luchten
Het BOSS-project loopt sinds medio 2008 als onderdeel van de "grote" Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Met zijn hulp proberen wetenschappers de zogenaamde baryon akoestische oscillaties (BAO) te vinden - 'echo's' van de geboorte van het heelal in de vorm van akoestische golven, als gevolg van de beweging waarvan onregelmatigheden in de verdeling van materie zijn ontstaan, die hebben geleid tot moderne sterrenstelsels en melkweggroepen.
Om dit te doen bestuderen astronomen het spectrum van quasars, de oudste, helderste en grootste zwarte gaten in de centra van verre melkwegstelsels, en observeren ze hoe hun licht interageerde met gaswolken in de holtes tussen de filamenten van het 'web van het universum' op weg naar de aarde. Door de verschillen te vergelijken in de manier waarop het licht is veranderd tijdens deze reizen van relatief verre en nabije sterrenstelsels, volgen wetenschappers hoe snel het universum zich uitbreidde en controleren of dit proces in verschillende delen ervan op dezelfde manier plaatsvond.
Vier jaar geleden werden de eerste BOSS-resultaten gepubliceerd. Bij het volgen van 60 duizend zwarte gaten, waarvan de verst verwijderde zich op een afstand van 11,5 miljard lichtjaar van de aarde bevonden, hebben wetenschappers geen discrepanties gevonden tussen moderne theoretische ideeën over de eigenschappen van donkere energie en wat ze waarnamen in de spectra van deze quasars.
Aan de andere kant werden recentelijk vergelijkbare discrepanties gevonden in de resultaten van waarnemingen van supernovae die relatief dicht bij ons staan en "paren" van verre quasars. Het bleek dat het universum vandaag de dag onverwacht snel uitdijt - veel sneller dan theorie en berekeningen die zijn gebaseerd op waarnemingen van de microgolf "echo" van de oerknal met de Planck-telescoop.
Promotie video:
Kosmische mislezingen
Dit heeft ertoe geleid dat veel natuurkundigen het bestaan van donkere energie en de versnellende expansie van het universum in twijfel trekken. Onlangs zijn voor- en tegenstanders van de "inflatoire theorie" een open discussie aangegaan op de pagina's van wetenschappelijke tijdschriften en populair-wetenschappelijke publicaties.
Tegenstanders van de uitbreiding van het heelal noemden dit idee bijvoorbeeld anti-wetenschappelijk, terwijl de aanhangers tegenstanders beschuldigen van methodologische fouten. 33 vooraanstaande kosmologen van de wereld, waaronder de Rus Andrei Linde, publiceerden vorige week een brief waarin ze reageerden op kritiek van sceptici.
Percival en zijn collega's, waaronder astrofysici aan het Instituut voor Nucleair Onderzoek van de Russische Academie van Wetenschappen in Moskou, voegden brandstof toe aan het vuur door nieuwe gegevens te publiceren uit de BOSS-enquête, die nu meer dan 176.000 sterrenstelsels en hun zwarte gaten omvat op 13 miljoen lichtjaar van Aarde. Ze slaagden er zelfs in om een driedimensionale kaart van sterrenstelsels en materie ertussen te bouwen in een kubus van 12 x 12 x 12 miljard lichtjaar.
De nieuwe onderzoeksgegevens komen, zoals astrofysici zeggen, over het algemeen overeen met het klassieke model van de structuur van het heelal, dat donkere materie en donkere energie omvat. De expansiesnelheid van het heelal erin ligt daarentegen dichter bij de "Planck" -waarden dan bij de supernovagegevens, wat de discrepanties nog onbegrijpelijker en interessanter maakt.
De verdere toename van het aantal quasars en de ontdekking van verder weg gelegen objecten, zoals de deelnemers hopen, zal helpen om de resultaten van "Planck" te controleren en te begrijpen welke van de twee uitbreidingssnelheden van het heelal correct is en hoeveel donkere energie er bij dit proces betrokken is.
