Een internationale onderzoeks groep heeft in een nieuwe studie uitgebreid onderzoek gedaan naar de kosmische afkoeling. Door de analyse van 2,6 miljoen sterrenstelsels komt een duidelijk beeld naar voren: de bloei van het universum ligt onherroepelijk achter ons. “Het universum zal vanaf nu alleen maar kouder en levenlozer worden,” legt Dr. Douglas Scott, kosmoloog aan de University of British Columbia (UBC), uit. Deze onthutsende conclusie is gebaseerd op de meest statistisch onderbouwde berekeningen tot nu toe over kosmische stoftemperaturen en de snelheid van sterrenvorming.
De onderzoeksresultaten combineren voor het eerst optische waarnemingen van de “Euclid”-missie met infraroodmetingen van de “Herschel”-satelliet. Dr. Ryley Hill, de hoofd auteur van de studie, benadrukt het belang van deze methodologische doorbraak: “Door de gegevens te combineren en zo’n grote steekproef van sterrenstelsels – 2,6 miljoen ervan – te hebben, kunnen we de statistisch robuustste berekeningen tot nu toe maken.”
Het “Euclid”-ruimtetelescoop maakt nauwkeurige metingen in het universum mogelijk. Eerdere studies hadden te lijden onder te kleine steekproeven of negeerden belangrijke populaties van sterrenstelsels met extreme temperaturen. De uitgebreide observaties van het “Euclid”-telescoop maken nu nauwkeurige metingen mogelijk die aanzienlijk betrouwbaarder zijn dan eerdere onderzoeken. De studie, waaraan 175 onderzoekers van de “Euclid”-samenwerking hebben deelgenomen, is al beschikbaar als preprint.
De onderzoeksresultaten tonen verrassend kleine temperatuurveranderingen op kosmische schaal aan. Circa tien miljard jaar geleden lagen de gemiddelde stoftemperaturen in sterrenstelsels slechts ongeveer 10 graden hoger dan vandaag. In de vroege kosmische fase bereikte de stof temperatuur maximaal 35 Kelvin (minus 238 graden Celsius). Deze waarden lijken misschien niet indrukwekkend, maar ze vertegenwoordigen gemiddelde temperaturen over hele sterrenstelsels die voornamelijk uit lege ruimte bestaan.
Er is een duidelijk verband tussen stoftemperaturen en de snelheid van sterrenvorming. “De hoeveelheid stof in sterrenstelsels en hun stoftemperaturen is al miljarden jaren aan het afnemen, wat betekent dat wij de periode van maximale sterrenvorming zijn gepasseerd,” legt Scott uit. Sterren stelsels met intensievere sterrenvorming hebben hogere stoftemperaturen, omdat ze meer massieve, hete sterren bevatten. Kosmisch stof staat direct in verband met de vorming van nieuwe sterren. “Stofdeeltjes zijn verbonden met sterrenvorming, en wanneer sterren uitbranden, produceren ze een heleboel stofdeeltjes,” voegt Scott toe.
Het 1,2-meter “Euclid”-ruimtetelescoop van de Europese Ruimteorganisatie ESA werkt aan de meest nauwkeurige driedimensionale kaart van het universum tot nu toe. De missie is gericht op het ontrafelen van de geheimen van donkere materie en donkere energie. De actuele resultaten zijn gebaseerd op observaties van een gebied dat slechts een fractie van het geplande onderzoeksgebied beslaat. Het telescoop heeft al een 30 keer groter gebied waargenomen en zal in de komende jaren meer gegevens leveren die nog gedetailleerdere inzichten in de ontwikkeling van sterrenstelsels mogelijk maken.
