Het universum blijkt scheef te staan. En dat zet belangrijke theorie op losse schroeven

We staan er zelden bij stil, maar het universum heeft niet alleen een leeftijd en een inhoud, het heeft ook een vorm. En die is niet perfect rond of recht, maar een beetje scheef.

Dat is geen klein detail. De hele moderne kosmologie rust namelijk op één fundamentele aanname: dat het universum, gemiddeld genomen, overal hetzelfde is. Geen centrum, geen voorkeursrichting. Die aanname heet isotropie en vormt samen met homogeniteit het fundament onder het zogeheten standaardmodel van de kosmologie.

Dat model werkt verbluffend goed. Het beschrijft hoe het heelal uitdijt, hoe sterrenstelsels ontstaan en waarom de kosmische achtergrondstraling – de nagloed van de oerknal – bijna overal even warm is. Bijna, want precies daar begint het te wringen.

De kosmische achtergrondstraling, ontdekt in de jaren zestig, vertoont een kleine maar duidelijke temperatuurvariatie: aan de ene kant van de hemel is ze iets warmer dan aan de andere. Dit heet de CMB-dipool. Tot nu toe werd die afwijking netjes verklaard als een gevolg van onze eigen beweging door het heelal. Geen probleem, dacht men.

Maar nieuwe analyses laten zien dat er meer aan de hand is. Als het universum werkelijk symmetrisch is, zou diezelfde dipool ook terug te zien moeten zijn in de verdeling van materie: verre radiostelsels, quasars, grootschalige structuren. En precies daar gaat het mis.

Al in 1984 voorspelden de astronomen George Ellis en John Baldwin een cruciale test: de dipool in materie moet overeenkomen met die in de achtergrondstraling. Nu, veertig jaar later, zijn de datasets eindelijk groot genoeg om dat serieus te controleren. En het antwoord is ongemakkelijk: de richtingen komen overeen, maar de sterkte niet. Het universum faalt voor de test.

Dit betekent dat het standaardbeeld van een perfect symmetrisch heelal wankelt. En daarmee ook de elegante wiskundige beschrijving die teruggaat op de relativiteitstheorie van Albert Einstein. Zonder die symmetrie worden zijn vergelijkingen plots een stuk lastiger.

Opvallend genoeg krijgt deze zogeheten kosmische dipool-anomalie veel minder aandacht dan de beroemde Hubble-spanning, het conflict over hoe snel het universum uitdijt. Misschien juist omdat dit probleem niet eenvoudig is te repareren. Je kunt er geen extra parameter bij verzinnen. Je moet terug naar de tekentafel.

Bron: Science Alert