Astronomen hebben met een opmerkelijke ontdekking gedaan over donkere energie, de mysterieuze kracht die ons heelal steeds sneller uit elkaar duwt. Nieuwe gegevens suggereren dat deze kracht niet constant is, zoals altijd werd aangenomen, maar door de tijd heen verandert en mogelijk zelfs zwakker wordt.
Wat is donkere energie?
Donkere energie is een onzichtbare component die ongeveer 70 procent van het universum uitmaakt. Deze kracht is verantwoordelijk voor de versnelde uitdijing van het heelal, een proces dat miljarden jaren geleden begon. Tot nu toe gingen wetenschappers ervan uit dat donkere energie een stabiele, onveranderlijke eigenschap van het universum is, vastgelegd in het standaardmodel van de kosmologie, ook wel het Lambda CDM-model genoemd. Dit model beschrijft hoe het heelal zich ontwikkelt onder invloed van materie, donkere materie en donkere energie. Maar deze nieuwe observaties doen wetenschappers vermoeden dat het model toch niet zo accuraat is.
Gigantische kaart van het universum
Het Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), gevestigd in Arizona, is een technologisch hoogstandje dat deze onverwachte ontdekking mogelijk maakte. DESI kan het licht van 5.000 sterrenstelsels tegelijk opvangen dankzij een systeem van robotgestuurde glasvezels. Elke 20 minuten verzamelt het een nieuwe set gegevens, al vier jaar lang. Met de data hebben wetenschappers de grootste driedimensionale kaart van het universum ooit gemaakt. Deze kaart laat wetenschappers 11 miljard jaar terugkijken in de kosmische geschiedenis.
Een verrassende ontdekking
De onderzoekers analyseerden subtiele patronen in de verdeling van sterrenstelsels, bekend als baryonische akoestische oscillaties. Deze patronen, die ontstaan zijn door golven in het vroege universum, fungeren als een soort kosmische meetlat. Door te meten hoe deze patronen veranderen over verschillende afstanden en tijden, ontdekten ze aanwijzingen dat donkere energie in kracht afneemt. Dit is verrassend, want het standaardmodel gaat uit van een constante donkere energie.
Bewijs is sterk, maar nog geen zekerheid
De DESI-gegevens alleen passen nog net binnen de grenzen van het huidige model, maar het bewijs wordt overtuigender als ze worden gecombineerd met andere waarnemingen. Denk aan de kosmische achtergrondstraling (het licht van vlak na de oerknal), het gedrag van exploderende sterren, en de manier waarop zwaartekracht licht van verre sterrenstelsels verbuigt. Samen wijzen deze metingen in dezelfde richting: donkere energie verandert.
De zekerheid van deze bevindingen ligt tussen 2,8 en 4,2 sigma. In de wetenschap geeft sigma aan hoe betrouwbaar een resultaat is. Bij 5 sigma, een kans van minder dan 1 op 3,5 miljoen dat het toeval is, spreken onderzoekers van een definitieve ontdekking. Hoewel DESI die grens nog niet heeft bereikt, groeit de spanning in de wetenschappelijke wereld.
Wat betekent dit voor het heelal?
Als deze ontdekking klopt, staat de kosmologie voor een grote uitdaging. Het standaardmodel, dat decennialang goed werkte, zou moeten worden herzien. Dit roept vragen op over de fundamentele krachten die het universum sturen en zelfs over het uiteindelijke lot van het heelal: blijft het eeuwig uitdijen, of krimpt het ooit weer in?
Het werk gaat door
Het DESI-project, dat meer dan 900 wetenschappers van 70 instituten wereldwijd verenigt, is nog niet klaar. Het experiment, dat nog tot volgend jaar loopt, heeft als doel om 50 miljoen sterrenstelsels en quasars in kaart te brengen. De komende twee jaar zullen nog meer gegevens opleveren, die hopelijk uitsluitsel geven. Bovendien maken de onderzoekers hun data openbaar, zodat anderen mee kunnen analyseren.
