Vertraagt ​​de uitdijing van het heelal werkelijk?

Uitbreiding minder snel dan voorheen? Het heelal dijt snel uit, zo blijkt uit de eerste resultaten van het DESI-instrument, dat de meest nauwkeurige metingen tot nu toe oplevert. Maar deze uitbreiding is nu misschien minder indrukwekkend dan een paar miljard jaar geleden.

In het standaard kosmologische model bestaat het zichtbare universum uit 5% baryonische materie, 25% hypothetische koude donkere materie en 70% donkere energie. We weten al een eeuw dat het heelal sinds zijn ontstaan ​​steeds groter wordt. Onlangs werd ontdekt dat deze expansie ongeveer zes miljard jaar na de oerknal aanzienlijk versnelde.

Het Dark Energy Spectroscopy (DESI)-instrument is gemonteerd op een speciale telescoop bovenop het Amerikaanse Kitt Peak Observatory (Arizona) en is uitgerust met een echt vliegoog. Met behulp van 5.000 kleine geautomatiseerde optische vezels observeren ze elk twintig minuten een sterrenstelsel, waardoor het mogelijk wordt de afstand te berekenen, en dus de leeftijd van het universum, toen dat sterrenstelsel zijn licht uitstraalde.

De resultaten worden momenteel gepubliceerd

“We hebben de positie van sterrenstelsels in de ruimte en ook in de tijd gemeten, want hoe verder we weggaan, hoe verder we terug in de tijd gaan, richting een steeds jonger universum”, vertelde Arnaud Di Mattia van de Atomic Energy Commission aan AFP. CEA), dat mede-leider is van de Cosmological Data Interpretation Group.

In één jaar tijd heeft DESI, een internationaal samenwerkingsverband van zeventig instellingen rond het Amerikaanse Berkeley Laboratory, zes miljoen lichtbronnen, sterrenstelsels en quasars in kaart gebracht, gedurende de laatste 11 miljard jaar van de geschiedenis van het universum (d.w.z. 13,8 miljard jaar). miljard jaar). De resultaten werden donderdag bekendgemaakt op twee conferenties in Zwitserland en de Verenigde Staten, voordat een reeks wetenschappelijke artikelen in het tijdschrift werd gepubliceerd. Journal of Cosmology en Astrodeeltjesfysica.

Het geheim van donkere energie

De belangrijkste missie van DESI is om de aard van donkere energie te helpen begrijpen, een element dat even theoretisch als mysterieus is en waarvan wordt aangenomen dat het verantwoordelijk is voor de versnelling van de uitdijing van het universum. In dit geval neemt de afstand tussen groepen sterrenstelsels snel toe, alsof de ruimte die hen scheidt nooit ophoudt met zwellen.

Baryonische en donkere materie werken om deze expansie te vertragen, en donkere energie werkt om deze te versnellen. Het heeft duidelijk de overhand, volgens dit model genaamd Lambda-CDM, waarin Lambda de kosmologische constante definieert die geassocieerd wordt met donkere energie.

“Tot nu toe zien we fundamentele overeenstemming met ons beste model van het universum, maar we zien ook enkele interessante verschillen, die erop zouden kunnen wijzen dat deze donkere energie in de loop van de tijd is geëvolueerd”, zegt Michael Levy, directeur van de DESI-samenwerking. Persbericht van het Berkeley Laboratory van het Amerikaanse ministerie van Energie. Met andere woorden, en het voorwaardelijke is meer dan noodzakelijk, zoals Arno Di Mattia zich herinnert, “lijken de DESI-gegevens aan te tonen dat de kosmologische lambda-constante niet echt constant zal zijn”: donkere energie zal een “dynamisch gedrag” vertonen, afhankelijk van de perioden beschouwd. .

Het scenario moet nog worden bevestigd

Christoph Jesch, een natuurkundige bij de CEA en mede-auteur van het onderzoek, voegt eraan toe dat de versnelling van de expansie daarom “in het verleden groter was, 6 miljard jaar geleden, voordat deze recentelijk afnam.”

Het scenario van veranderingen in donkere energie in de loop van de tijd moet nog worden bevestigd door meer gegevens van DESI en die van andere instrumenten, zoals de Europese Euclid-ruimtetelescoop. Maar als deze vertraging wordt bevestigd, zullen we ons moeten aanpassen aan het onconventionele gedrag van donkere energie. Door bijvoorbeeld de kosmologische constante te vervangen door een krachtveld dat geassocieerd is met een deeltje – dat nog moet worden geïdentificeerd – zou dat de donkere energieconstante wijzigen.