Nieuwe meting van uitdijing van het heelal versterkt kosmisch raadsel

Bijna een eeuw geleden ontdekte de beroemde astronoom Edwin Hubble dat het heelal versneld uitdijt. Hoe verder sterrenstelsels van de aarde verwijderd zijn, hoe sneller ze zich van ons verwijderen. Deze bevinding vormt de basis van de moderne kosmologie. Toch blijft het bepalen van de exacte relatie tussen afstand en snelheid een van de grootste uitdagingen in de astronomie.

Het grootste probleem ligt in de Hubble-constante, de maat voor de uitdijingssnelheid van het heelal. Verschillende meetmethoden leveren tegenstrijdige resultaten op. Zelfs geavanceerde instrumenten geven afwijkende waarden, wat leidt tot een diepgaand kosmisch raadsel: de Hubble-spanning. Dit verschil tussen voorspelde en waargenomen waarden is zo groot dat het suggereert dat we fundamentele aspecten van het heelal nog niet begrijpen.

Een internationaal team van astronomen heeft nu een van de meest precieze metingen van de Hubble-constante gepubliceerd. Volgens hun onderzoek bedraagt de waarde ongeveer 73,5 kilometer per seconde per megaparsec (ongeveer 3,26 miljoen lichtjaar). Deze bevinding, gepubliceerd in het tijdschrift Astronomy & Astrophysics, brengt wetenschappers een stap dichter bij het oplossen van de Hubble-spanning.

Toch benadrukt het resultaat ook hoe groot de uitdaging blijft. “Het standaard kosmologische model voorspelt dat de Hubble-constante ongeveer tien procent lager zou moeten zijn dan onze metingen,” aldus hoofdauteur Stefano Casertano van het Space Telescope Science Institute tegen Phys.org. “Dit verschil is meer dan vijf keer groter dan de gezamenlijke onzekerheid van beide modellen en metingen.”

Eerdere pogingen om de Hubble-constante te bepalen leverden uiteenlopende resultaten op. Het team ontwikkelde daarom een statistisch raamwerk om alle metingen te combineren en inconsistenties te identificeren. “Dit is de meest nauwkeurige meting tot nu toe, met een precisie van één procent,” aldus Casertano. “Geen enkele individuele meting of component is cruciaal voor dit resultaat; zelfs als we een deel weglaten, blijft de waarde van de Hubble-constante vrijwel hetzelfde.”

Hoewel deze meting een belangrijke stap is, blijft er veel werk te doen. “De bevestiging van de Hubble-spanning maakt het des te belangrijker om de oorzaak van dit verschil te achterhalen,” aldus medeauteur Adam Riess. “Het kan betekenen dat we iets fundamenteel over het hoofd zien, of dat er nog onontdekte natuurwetten in het spel zijn.”

De zoektocht naar de ware aard van het heelal gaat dus door. De nieuwe bevindingen benadrukken dat we nog steeds aan het begin staan van het ontrafelen van de grootste mysteries van de kosmos.