Het meten van de snelheid van ons zonnestelsel terwijl het door de ruimte beweegt, blijkt een complexe uitdaging te zijn in ons begrip van de kosmologie. Terwijl ons zonnestelsel zijn reis door het universum voortzet, ontstaat er een subtiele asymmetrie, die wordt geduid als een ‘tegenwind’. Dit fenomeen zorgt ervoor dat sterrenstelsels die verder weg liggen meer op onze reisrichting lijken te zijn gelegen in vergelijking met die achter ons.
Het effect dat hierbij optreedt is opvallend zwak en vereist daarom uiterst gevoelige metingen. Lukas Böhme, astrofysicus aan de Universiteit van Bielefeld, leidde een team dat de eigenschappen van radiostelsels onderzocht. Deze verre objecten zenden bijzonder sterke radiogolven uit. In tegenstelling tot optische telescopen, die vaak belemmerd worden door stof en gas, zijn radiotelescopen in staat om deze lange-golfs emissies te detecteren, ongeacht obstructies, waardoor astronomen in staat zijn sterrenstelsels waar te nemen die anders voor hen onzichtbaar zouden zijn.
De onderzoekers hebben gegevens gebruikt van drie radiotelescoopnetwerken, waaronder het LOFAR (Low Frequency Array), een Europees onderzoeksproject, en twee andere observatoria. Dankzij deze ongekende dataset waren ze in staat om met uitzonderlijke precisie het aantal radiosterrenstelsels aan de hemel te tellen. Ze ontwikkelden ook een nieuwe statistische methode die rekening houdt met het feit dat veel radiosterrenstelsels uit meerdere componenten kunnen bestaan, wat zorgde voor grotere, maar meer realistische meetonzekerheden.
Toch waren de resultaten onverwacht. De analyse onthulde een anisotropie, oftewel een scheef verdeling van radiogalaxieën, die de statistische significantie van vijf sigma overschreed. In wetenschappelijk jargon spreekt men dan van overweldigend bewijs voor een werkelijk effect, in plaats van meetruis.
De gevonden asymmetrie was maar liefst 3,7 keer sterker dan de voorspellingen uit het standaard kosmologische model. Dit model beschrijft de evolutie van het universum sinds de oerknal en gaat ervan uit dat materie zich vrij gelijkmatig over de ruimte verspreidt. Deze dramatische discrepantie leidt tot twee zorgwekkende mogelijkheden: of ons zonnestelsel beweegt veel sneller door de ruimte dan de huidige modellen suggereren, of de verdeling van radiogalaxieën in het universum is aanzienlijk minder uniform dan eerder gedacht. Beide scenario’s vormen een serieuze uitdaging voor de gevestigde kosmologie.
“Als ons zonnestelsel inderdaad zo snel beweegt, moeten we ons fundamenteel begrip van de grootschalige structuur van het universum heroverwegen”, aldus professor Dominik Schwarz van de Universiteit van Bielefeld, een van de mede-auteurs van de studie.
Deze bevindingen ondersteunen eerdere waarnemingen die met andere methoden zijn verkregen. Studies naar quasars, de heldere kernen van verre sterrenstelsels aangedreven door superzware zwarte gaten, hebben vergelijkbare afwijkende effecten aangetoond in infraroodgegevens. Deze onafhankelijke bevestiging wijst erop dat het waargenomen fenomeen geen meetfout is, maar een reëel kenmerk van het universum.
Dit onderzoek toont aan hoe verbeterde observatietechnieken ons fundamentele begrip van het universum kunnen herzien en benadrukt de vele onbekende aspecten van onze plaats in de kosmos.
