Nieuw onderzoek trekt de inzichten rond de grootte van ons heelal in twijfel. In 2011 kregen drie wetenschappers de Nobelprijs voor een baanbrekende ontdekking: het heelal dijt niet alleen uit, die uitdijing versnelt zelfs. Maar deze theorie staat nu op de helling. “Er zou een fout in de meetmethode geslopen zijn”, zegt professor sterrenkunde Katrien Kolenberg (KU Leuven).
Tot een dikke eeuw geleden wisten we niet eens zeker of het heelal groter was dan onze eigen Melkweg. Sterren en wazige nevels werden toen vaak nog gezien als nabije objecten. Dat veranderde toen astronoom Edwin Hubble ontdekte dat sommige van die nevels eigenlijk andere sterrenstelsels zijn, die ver buiten onze Melkweg liggen. Hierdoor beseften we: het universum is véél groter dan we ooit hadden gedacht.
Niet veel later bleek dat het heelal ook uitdijt: hoe verder een sterrenstelsel van ons verwijderd is, hoe sneller het zich van ons verwijdert. Dit fenomeen noemen we de Hubble–Lemaître-wet. Vernoemd naar Hubble én Georges Lemaître, een Belgische priester en wetenschapper die het concept van een uitdijend heelal als eerste beschreef.
In 2011 kwam daar nog een verrassing bovenop. Drie onderzoekers kregen toen de Nobelprijs voor de ontdekking dat het heelal niet alleen uitdijt, maar dat die uitdijing ook versnelt. Dit leidde tot de hypothese van donkere energie, een mysterieuze vorm van energie die die versnelling lijkt te veroorzaken.
Maar die theorie staat nu mogelijk op losse schroeven. Nieuwe studies suggereren dat er een fout zit in een aanname die aan de basis ligt van dat hele idee. De berekening zelf is niet fout, maar er is mogelijk een verkeerde aanname gemaakt. Bij het meten van afstanden in het heelal gebruiken we zogenaamde ‘standaardkaarsen’, zoals supernovae van type 1a.
Dit type supernova heeft een voorspelbare helderheid. Door te vergelijken hoe helder een supernova lijkt, kunnen wetenschappers afleiden hoe ver ze staat. Dichtbij is helder, ver weg is zwakker. Maar nu blijkt dat die helderheid misschien ook afhangt van de leeftijd van de ontploffende ster. Hoe verder we kijken, hoe jonger die sterren meestal zijn, en hoe minder lichtkrachtig de explosie was. Dit effect werd onderschat.
Katrien Kolenberg merkt op: “Het is alsof je een meetlat gebruikt waarvan je denkt dat alle streepjes kloppen, maar er zit een kleine afwijking in. Op korte afstanden merk je daar niets van, maar op miljarden lichtjaren maakt dat een enorm verschil.”
Betekent dit dat het hele idee van een versneld uitdijend heelal misschien niet klopt? “Dat is mogelijk”, zegt Kolenberg. “Maar het is nog te vroeg om definitieve conclusies te trekken.” Het nieuwe onderzoek werd gepubliceerd in een toonaangevend vakblad en is peer-reviewed, maar voorzichtigheid blijft geboden. De resultaten zijn gebaseerd op een beperkt aantal sterrenstelsels.
In de wetenschappelijke wereld wordt met grote interesse gekeken naar de nieuwe bevindingen. “Afstanden meten in het heelal blijft een gevoelig punt. Op conferenties leidt dit onderwerp vaak tot felle discussies.” Als de nieuwe inzichten standhouden, zou dat kunnen betekenen dat het heelal misschien zelfs vertraagt of stabiel blijft. Dit zou een enorme wijziging zijn in ons kosmologisch model.
Voorlopig is het veel te vroeg om donkere energie zomaar af te schrijven, benadrukt de professor. “Het is een nieuw puzzelstukje dat we nu hebben, en we moeten bekijken of het past.” Moeten de Nobelprijswinnaars vrezen voor hun onderscheiding? “Nee, absoluut niet”, zegt Kolenberg. “Die prijs is terecht toegekend voor baanbrekend werk. Hoe dan ook blijft hun ontdekking van groot belang.”
Kolenberg sluit af: “Uiteindelijk willen we allemaal weten: hoe zit het écht met ons heelal?” Er is nog veel onbekend in de kosmologie, maar met betere instrumenten, modellen en technieken zoals artificiële intelligentie boeken we voortdurend vooruitgang. “Honderd jaar geleden wisten we nog niet eens dat het heelal groter is dan de Melkweg. Het is dus volkomen normaal dat we onze modellen aanpassen naarmate we meer leren.”
