Misschien heeft het universum helemaal geen haast

Ik moet jullie iets vertellen dat me werkelijk met open mond heeft achtergelaten. Jullie kennen het vast wel: we zijn er altijd van uitgegaan dat het universum niet alleen uitdijt, maar dat die uitzetting ook nog eens versnelt. Standaardlesstof, al jarenlang. Nou, er zijn nu onderzoekers die zeggen: wacht eens even, laten we daar misschien iets voorzichtiger mee zijn.

Wat we dachten te weten

Cosmologen gebruiken al een hele tijd Type Ia supernovae als een soort meetlat voor de kosmos. Dit zijn stellaire explosies die telkens met ongeveer dezelfde helderheid aflopen. Door te vergelijken hoe bright zo'n supernova eruitziet versus hoe bright hij zou moeten zijn, kun je uitrekenen hoe ver weg hij staat. En door naar de lichtpatronen (de zogeheten roodverschuiving) te kijken, kun je bepalen hoe snel hij van ons af beweegt.

De grote conclusie uit al dat supernova-onderzoek? Het universum dijt versneld uit. En die versnelling zou komen door donkere energie — een mysterieus iets dat zo'n 68% van het universum uitmaakt, maar dat niemand ooit daadwerkelijk heeft gezien of gedetecteerd. We hebben het gewoon... afgeleid. Het moest wel bestaan om te verklaren waarom de uitzetting sneller gaat.

De plotwending

Theoretisch fysicus Subir Sarkar en zijn team prikken al jaren aan deze aanname, en ze hebben nu nieuw werk gepubliceerd waar je even van stil van wordt.

Het probleem? Toen ze de supernova-data wat beter onder de loep namen, drong het besef door dat iets over het hoofd was gezien: de leeftijd van de sterren die deze supernovae produceerden, speelt een veel grotere rol dan we dachten.

Type Ia supernovae ontstaan uit witte dwergsterren in binaire systemen — kort gezegd: een stervende ster die nog materiaal van een buurman aftapt. Het team paste een correctie toe voor hoe oud deze 'oudersterren' waren toen ze ontploften. En hier komt het spannende: supernovae van jongere sterren zijn systematisch zwakker dan die van oudere sterren.

Nu wordt het interessant. Meer verre supernovae hebben jongere voorgangersterren (omdat we verder terugkijken in de tijd, toen het universum jonger was). Dus die verre, jonge supernovae lijken zwakker. Zwakker = verder weg lijken. En als ze verder weg lijken dan verwacht, lijken ze ook sneller te bewegen dan ze daadwerkelijk doen.

Met andere woorden? Die schijnbare versnelling is misschien wel een illusie — een grap van het licht, zeg maar.

De verrassende ontdekking

Maar er is meer. Toen de onderzoekers keken naar waar deze eenzijdige versnelling heen wijst, bleek die verdacht goed aan te sluiten bij de richting van onze eigen beweging door de ruimte. Jullie weten vast wel dat de kosmische microgolf-achtergrondstraling (die na gloed van de oerknal) een 'hete plek' heeft die erop wijst dat we bewegen ten opzichte van de rest van het universum? Precies in die richting wijst die schijnbare versnelling.

En het gekke: het effect werd zwakker naarmate ze verder keken. Als donkere energie een echte kosmologische constante zou zijn (zoals Einsteins beroemde correctiefactor), zou hij er in elke richting en op elke afstand hetzelfde uitzien. Maar een signaal met een voorkeursrichting dat afneemt met de afstand? Dat lijkt verdacht veel op het idee dat we gewoon in een bewegende bel van ruimte zitten.

Dus wat betekent dit?

Als Sarkar en zijn team gelijk hebben, dan dijt het universum nog steeds uit — maar het vertraagt juist, in plaats van te versnellen. Die versnelling die we meenden te zien zou best eens een illusie kunnen zijn, veroorzaakt door het feit dat we als 'scheefstaande waarnemers' meegezogen worden in een lokale kosmische stroom.

Ik zal er niet omheen draaien: dit zou flink wat van wat we denken te weten op z'n kop zetten. Donkere energie zou niet langer die uniforme kosmologische constante zijn. Het zou misschien helemaal niet hoeven te bestaan, in elk geval niet zoals we ons dat hebben voorgesteld.

Maar hier is het mooie: zo hoort wetenschap te werken. We móeten twijfelen, controleren en zoeken naar dingen die we misschien over het hoofd hebben gezien. Dat is geen zwakte van het model — dat is juist de kracht ervan. Elke keer dat we dieper graven en iets nieuws vinden, komen we een stapje dichter bij de waarheid.

Betekent dit dat donkere energie definitief nep is? Nee, nog niet. Maar het betekent wel dat we onze aannames wat losser moeten vasthouden. Het universum is immens, vreemd en waarschijnlijk een stuk ingewikkelder dan we het maken.

En eerlijk? Daarom is het zo onuitputtelijk fascinerend.