Universum blijft verbazen: mysterieuze versnelling daagt Einsteins theorieën en onze kennis van zwaartekracht uit
AmsterdamDe uitdijing van het Universum verloopt sneller en dit heeft wetenschappers al meer dan twintig jaar verbaasd. Dit is onverwacht voor onderzoekers omdat het niet overeenkomt met onze kennis van de natuurkunde, inclusief Einstein's relativiteitstheorie. Recentelijk hebben wetenschappers van de universiteiten van Genève en Toulouse III - Paul Sabatier dit verder onderzocht. Ze vergeleken wat de theorie van Einstein voorspelt met daadwerkelijke gegevens van de Dark Energy Survey en ontdekten een klein verschil dat in de loop van de geschiedenis van het Universum verandert.
Wetenschappers gebruikten enquêtedata om te onderzoeken hoe zwaarteputten zich over miljarden jaren hebben veranderd en verspreid. Ze ontdekten:
Uitlijning met de voorspellingen van Einstein zo'n 6 tot 7 miljard jaar geleden. Ondieper zwaartekrachtstrekken dan verwacht dichter bij het heden, ongeveer 3,5 tot 5 miljard jaar geleden. Een periode van versnelde expansie die aansluit bij deze onverwachte zwaartekrachteigenschappen.
De effecten zijn aanzienlijk. Als zwaartekracht zich vreemd gedraagt op grote kosmische afstanden, moeten we mogelijk onze huidige inzichten aanpassen. Is de versnelling van het heelal te wijten aan donkere energie, of is er misschien een nieuwe zwaartekrachttheorie of een onbekende kracht? Deze vragen zijn van groot belang binnen de moderne astrofysica.
Er is een afwijking van 3 sigma, wat significant is, maar het vormt nog geen bedreiging voor de theorieën van Einstein. Hiervoor is een resultaat van 5 sigma nodig. Dit onderstreept het belang van toekomstige waarnemingen. Nieuwe technologie zal daarbij zeer behulpzaam zijn. De ruimtetelescoop Euclid zal naar verwachting betere resultaten opleveren. Deze zal meer dan een miljard sterrenstelsels in kaart brengen en ruimte-tijd vervormingen nauwkeuriger bestuderen dan ooit tevoren.
Einsteins vergelijkingen hebben hun betrouwbaarheid bewezen door modellen te geven voor fenomenen zoals zwarte gaten en de banen van GPS-signalen. Toch kan het zijn dat deze vergelijkingen, naarmate we meer over het universum ontdekken, niet altijd kloppen. Onderzoek in dit veld kan onze kijk op kosmologie en fundamentele natuurkunde veranderen. De gegevens van de Euclid-missie zouden de geldigheid van de relativiteitstheorie kunnen bevestigen of juist nieuwe wetenschappelijke richtingen kunnen openen. Wat er ook gebeurt, wetenschappers blijven enthousiast verder onderzoeken naar de mysteries van het universum.
De studie is hier gepubliceerd:
http://dx.doi.org/10.1038/s41467-024-53363-6en de officiële citatie - inclusief auteurs en tijdschrift - is
Isaac Tutusaus, Camille Bonvin, Nastassia Grimm. Measurement of the Weyl potential evolution from the first three years of dark energy survey data. Nature Communications, 2024; 15 (1) DOI: 10.1038/s41467-024-53363-6Deel dit artikel