Oud 13-04-2006, 09:15
wh00
Kunnen jullie me helpen twee vragen te verzinnen bij dit artikel? Het is voor anw. geen wie waar wat vragen en geen waarvan het antwoord rechtstreeks in de tskst staat.
------
De oerknal is nog steeds gaande
Trouw, 4 november 2003

Van sterren en planeten krijgen astronomen al maar meer verstand. Maar van de stof die het meeste in het heelal voorkomt, zien ze niets, noch van de kracht die het heelal nog steeds sneller laat groeien. Dat bevestigt nieuw onderzoek.
Een paar sterren zouden er maar hoeven te sneuvelen om Saul Perlmutter een betere kijk te geven op de toekomst van het heelal. Een handvol sterren waarvan hij de ontploffing op tijd zou zien, zodat er voldoende tijd was voor het opmeten van hun licht. Gemakkelijker gewenst dan gekregen: de dood van een ster komt zonder afspraak, en afspraken zijn nou net wat een astronoom nodig heeft om te mogen waarnemen met het beste gereedschap dat er is: de Hubble ruimtetelescoop.
Maar Perlmutter moest en zou. Want supernova's, sterren die in een onderdeel van een seconde een catastrofale instorting doormaken en eventjes net zo helder stralen als een compleet sterrenstelsel, zijn voor hem als los drijvende bakens in de oceaan, waaraan je kunt zien waar het water heen stroomt. Een serie ontploffende sterren op verschillende afstanden van de aarde zou daardoor definitief kunnen bewijzen dat het heelal niet alleen uitdijt sinds zijn ontstaan in de oerknal, maar dat die expansie al een hele tijd aan het versnellen is.
En Saul Perlmutter kreeg zijn zin. Binnenkort verschijnt in het vaktijdschrift Astrophysical Journal zijn verslag van de waarnemingen aan elf supernova's die hij, zonder dat hij wist dat ze zouden ontploffen, toch met de Hubble telescoop wist te verschalken. En die elf supernova's bevestigen wat hij op grond van waarnemingen op aarde al vermoedde: de oerknal is nog niet echt afgelopen; het heelal groeit niet alleen, het groeit steeds maar sneller.
Het is alweer ruim vijf jaar geleden dat de eerste berichten daarover de kosmologie in grote opschudding brachten. Op een conferentie van de Amerikaanse astronomenvereniging AAS in Washington meldden in 1998 twee groepen onderzoekers, de een geleid door Perlmutter, de andere door Neta Bahcall, hun onafhankelijk van elkaar en met verschillende methoden bereikte conclusie: het standaard-idee dat bestond over het heelal, zijn structuur en zijn geschiedenis, moest op de helling.
Dat standaard-idee had tot dat moment in vrede geleefd met alle waarnemingen. Het beschreef een heelal dat ontstaan was in een grote oerknal, en nog steeds aan het uitdijen was als gevolg van die knal. De kracht waarmee alles in het heelal aan elkaar trekt, de zwaartekracht, was die uitdijing vast en zeker aan het vertragen. De grote vraag die veel sterrenkundigen door precieze waarnemingen probeerden te beantwoorden was: is de vertraging sterk genoeg om de uitdijing uiteindelijk tot staan te brengen, of zelfs om te draaien en het heelal in de richting van een 'eindkrak' te sturen?
Op wat voor manier het heelal groeit, halen sterrenkundigen uit de kleur van het licht van verweggelegen sterrenstelsels. Dat is onveranderlijk roder dan dat van sterrenstelsels die dichterbij liggen.
Technisch gesproken: de golflengte ervan is langer. Dat lijkt een beetje op het lager klinken van de sirene van een ziekenauto die van ons wegrijdt, maar kosmologen beschrijven het plastischer: het licht, zeggen ze, wordt uitgerekt samen met de ruimte waarin het zich voortbeweegt. Hoe verder weg we kijken, hoe langer het geleden is dat het licht werd uitgezonden door het melkwegstelsel. Dus is er sinds het uitzenden ervan meer tijd geweest voor het heelal om te groeien en daardoor is het licht des te roder.
Sterrenkundigen wisten pas vijf jaar geleden de werkelijke boodschap te ontcijferen van het rode licht. Maar niet al hun collega's waren overtuigd. De sterrenkunde is namelijk heel lang niet in staat geweest de precieze afstand te meten tot de verste melkwegstelsels die we kunnen zien. Het zoeken was steeds naar 'de standaardlamp': een hemellichaam waarvan je precies kon weten hoeveel licht het uitstraalde. Want dan kun je, door te kijken hoe helder het in aardse telescopen eruit ziet, gemakkelijk berekenen hoe ver weg het staat. En door dan te meten hoe rood het licht geworden is van melkwegstelsels op verschillende, goed bekende afstanden, is een geschiedenis te schrijven van het uitdijen van het heelal.
Lange tijd waren de enige 'standaardlampen' bepaalde soorten sterren, die zelfs met de beste telescopen alleen te onderscheiden waren in melkwegstelsels die niet al te ver weg stonden. De doorbraak kwam aan het eind van de jaren tachtig. Toen realiseerden sterrenkundigen zich dat er een soort supernova is die zich perfect leent als standaardlamp voor de grote afstand. Een supernova is een grote ster die aan het eind van zijn leven in elkaar stort. Dat kan op verschillende manieren gebeuren, en het leek erop dat de helderheid van een supernova nogal onberekenbaar was. Maar het bleek dat er een bepaalde, goed te herkennen soort is, een supernova van 'type Ia', die op zijn helderst altijd dezelfde hoeveelheid licht geeft. Het was op basis van 42 van zulke supernova's dat Perlmutter zijn ontdekking in 1998 bekendmaakte.
Maar niet iedereen geloofde zijn metingen voetstoots. Was het licht van sommige van zijn supernova's niet verzwakt door stof om die stervende sterren heen, zodat ze verder weg leken dan ze waren? Het antwoord van Perlmutter was: we moeten nog nauwkeuriger waarnemen.
En dan niet met de grote telescopen op aarde waarmee tot dan toe was gewerkt, maar met de Hubble ruimtetelescoop. Die heeft geen last van de storende aardse atmosfeer. De Hubble kan het licht van supernova's zo nauwkeurig in verschillende kleuren ontleden, dat eraan te zien is of het onderweg door door een stofwolk heen is gegaan. Maar dat voornemen was lastig uit te voeren. Want voor de Hubble ruimtetelescoop moet je maanden van tevoren waarneemtijd aanvragen. Maar het moment waarop een grote, oude ster een supernova wordt, is niet te voorspellen.
Uiteindelijk vond hij een uitweg. Zijn groep begon waarnemingen te doen met speciale 'breedbeeldcamera's', gemonteerd op grote telescopen in Chili en Hawaii. Door de brede kijk van de camera's en de grote lichtgevoeligheid van de telescopen, waardoor sterrenstelsels op grote afstand zichtbaar werden, kon je in één blikveld duizenden sterrenstelsels zien. Daardoor was de kans tamelijk groot dat je, de waarnemingen van twee op elkaar volgende nachten vergelijkend, een extra ster zou zien verschijnen: een beginnende supernova. En voor weer een dag later was steeds van tevoren een waarneming bij de Hubble ruimtetelescoop geboekt voor ongeveer die richting. De Hubble, die niet zo'n breed blikveld heeft, kon dan gemakkelijk op de nieuwe supernova gericht worden en de belangrijkste waarnemingen doen: een meting van van de maximale helderheid, nodig om de afstand te kunnen berekenen, en een analyse van het licht op zoek naar de sporen van spelbrekend stof.
Elf van zulke waarnemingen hebben Perlmutter en zijn collega's tot nu toe gedaan. En het binnenkort te publiceren resultaat bevestigt het eerdere beeld: het heelal dijt echt steeds sneller uit.
Waarom? Vraag dat de sterrenkundigen nog niet. In de wiskundige formules die de eigenschappen van ruimte en tijd beschrijven, en die al bestudeerd worden sinds Einstein ze in het begin van de vorige eeuw ontdekte, kun je getallen stoppen die bij de waarnemingen passen. Maar erg bevredigend is dat natuurlijk niet. Wat duwt er zo tegen de ruimte dat complete sterrenstelsels steeds sneller uit elkaar vliegen, tegen de zwaartekracht in?
Als sterrenkundigen op die manier over de uitdijing van het heelal praten, beginnen ze over de 'donkere energie' die elk stukje ruimte bevat, en die een 'negatieve druk' uitoefent die de aantrekkingskracht tegengaat van de materie die het heelal bevat. Maar waar die druk en die energie dan precies vandaan komen, daar kunnen ze hoogstens over speculeren. Ze zullen vlijtig doorgaan met meten aan sterren en daardoor sommige van die speculaties misschien ter zijde schuiven en andere tot officiële theorie verheffen. Maar voorlopig moeten ze het toegeven: met hun telescopen zien ze alleen wat boeien drijven op een donkere zee onder een donkere hemel. De een nog raadselachtiger dan de ander.
Met citaat reageren
Advertentie
Oud 13-04-2006, 09:15
wh00
Niet dat ik zo lui ben dat ik zelf niks weet, ik ga nu ook denken, maar voor het geval ik niks weet
Met citaat reageren
Advertentie
Reageren

Topictools Zoek in deze topic
Zoek in deze topic:

Geavanceerd zoeken

Regels voor berichten
Je mag geen nieuwe topics starten
Je mag niet reageren op berichten
Je mag geen bijlagen versturen
Je mag niet je berichten bewerken

BB code is Aan
Smileys zijn Aan
[IMG]-code is Aan
HTML-code is Uit

Spring naar


Alle tijden zijn GMT +1. Het is nu 20:26.