Bewijs voor gigantische en snelle uitbreiding van heelal na big bang Auteur: Luc De Roy

ma 17/03/2014 - 20:06 Luc De Roy Amerikaanse wetenschappers zeggen dat ze voor het eerst golven gezien hebben in het weefsel van het universum, wat het eerste directe bewijs zou vormen voor het feit dat het universum een gigantische en zeer snelle uitbreiding heeft meegemaakt, onmiddellijk na de big bang. Als de bevindingen bevestigd worden, kunnen ze de ontdekkers wel eens een Nobelprijs opleveren.

Geleerden zoeken al jaren naar de golven, die zwaartekrachtgolven genoemd worden, sinds Albert Einstein ze in 1916 voorspelde in zijn algemene relativiteitstheorie. Einstein dacht dat ze misschien niet te ontdekken waren, maar toch werd er met meer dan een dozijn telescopen naar gezocht.

Amerikaanse geleerden hebben nu aangekondigd dat ze sporen hebben gevonden van de oer-zwaartekrachtgolven die onmiddellijk na de big bang door het universum trokken. Hun bevindingen staan in het vakblad Nature.

Wow

Het gaat om kleine golven in de weefsel van het universum die zich door de ruimte verspreid hebben, zoals golven in een oceaan, een biljoenste van een seconde na de big bang of oerknal, zo'n 14 miljard jaar geleden. 

Belga

De ontdekking kan nieuw licht werpen op het allereerste begin van het heelal, toen het heelal een minieme fractie van een seconde oud was en kleiner dan het punt aan het einde van deze zin. Ze kan ook een steun betekenen voor de theorie van "inflatie", die stelt dat het universum in dat allereerste begin zich sneller dan het licht uitbreidde. De theorie van de inflatie verklaart ook waarom het universum zo eenvormig is, maar sommige geleerden vinden de theorie ontoereikend. De bevindingen kunnen ons ook vertellen hoe groot de big bang dan wel was.

Bij de eerste reacties van geleerden die geen deel uitmaakten van het onderzoek, waren er enkele sceptische, maar ook verbaasde en bewonderende reacties. Dominique Aubert, een astronoom aan de universiteit van Straatsburg in Frankrijk tweette dat de gegevens die wijzen op zwaartekrachtgolven "bijzonder sterk zijn, geweldig belangrijk nieuws, wow".

Achtergrondstraling

Het proces van de inflatie zou zwaartekrachtgolven moeten veroorzaakt hebben, die de ruimte zelf samendrukken en vervormen. Dat proces zou op zijn beurt een afdruk nalaten op het eerste licht in het universum, dat nu nog steeds verspreid is in de kosmos in de vorm van de kosmische achtergrondstraling. Geleerden zijn zich er al lang van bewust dat een nauwgezette studie van die kosmische achtergrondstraling bewijzen zou kunnen leveren voor de zwaartekrachtgolven.

Belga

Het is echter niet genoeg om zomaar een telescoop naar de hemel te richten om de bewijzen te vinden. Water in de atmosfeer blokkeert de microstraling waaruit de kosmische achtergrondstraling bestaat, en dus de beste plaats om ze te bestuderen, is de Zuidpool, waar de erg droge, heldere lucht een uniek venster biedt op de achtergrondstraling.

Op de Zuidpool staan dan ook verschillende instrumenten die gebouwd zijn door rivaliserende geleerden, en het is de BICEP2-telescoop (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization), een radiotelescoop, die nu de hoofdvogel heeft afgeschoten.

De telescoop heeft een kenmerkende "krul", een rotatie, gevonden in de oude microgolven, een patroon dat een soort vingerafdruk is van de zwaartekrachtgolven.

De geleerden zeggen dat hun gegevens, die ze dus vandaag gepubliceerd hebben, sterk genoeg zijn om een nauwkeurig onderzoek te doorstaan. Als dat inderdaad het geval blijkt, gaat het om een zeer belangrijke doorbraak.

Zwaartekrachtsgolven

Een zwaartekrachtgolf of gravitatiegolf is in de algemene relativiteitstheorie, een fluctuatie in de kromming van de ruimtetijd. Ze beweegt zich van de bron af naar buiten als een golf. In 1916 stelde Albert Einstein op basis van zijn theorie van de algemene relativiteitstheorie het bestaan van zwaartekrachtgolven voor.

Zwaartekrachtgolven zouden energie als zwaartekrachtstraling of gravitatiestraling vervoeren en zich voordoen door de beweging van een hemellichaam, doordat de ruimte, die gekromd is rond het hemellichaam, verandert door de beweging.

Verwacht wordt dat ze kunnen optreden bij grote explosies in het heelal, zoals een supernova, of wanneer twee zeer zware hemellichamen op korte afstand om elkaar heen draaien. Het gaat dan om dubbelsterren, bestaande uit witte dwergen, neutronensterren of zwarte gaten.

Meer informatie over het ontstaan van het heelal en het hoe en waarom van de nieuwe ontdekking kunt u ook terugvinden op de website van VRT-weerman Frank Deboosere.