Zit de aarde in een reusachtige kosmische bubbel? Wetenschappers denken van wel

Laten we bij het begin beginnen. Wetenschappers hebben al een tijdje een probleem, de zogeheten 'Hubble-spanning. Als ze kijken naar objecten dicht bij ons, zoals nabije sterrenstelsels, lijkt het heelal sneller uit te dijen dan wanneer ze naar verre, oude delen van het universum kijken. Dat is vreemd, want je zou verwachten dat die metingen ongeveer hetzelfde zijn. Hoe kan dat? Tot nu toe is er geen antwoord op deze vraag.

Hier komt de nieuwe theorie om de hoek kijken. Een aantal onderzoekers denkt dat de aarde in een enorme kosmische leegte zit. Een ‘leegte’ is in astronomische termen niet letterlijk helemaal lege ruimte, maar een gebied in de ruimte waar veel minder sterrenstelsels, sterren en andere materie zijn dan elders.

Deze bubbel zou ongeveer een miljard lichtjaren breed zijn; dat is zo groot dat het bijna niet te bevatten is. Maar hoe helpt dat de Hubble-spanning? Het antwoord is simpel: in zo’n leegte wordt materie door de zwaartekracht naar de randen getrokken, naar plekken waar meer spul is. Daardoor wordt het midden steeds leger. Objecten in die leegte bewegen sneller van ons weg dan ze normaal zouden doen. Voor ons lijkt het dan alsof het heelal lokaal sneller uitdijt.

Maar hoe weten onderzoekers dit? Het bewijs komt uit een ver verleden: de tijd vlak na de oerknal, zo’n 13,8 miljard jaar geleden. Toen het heelal nog jong en heet was, ontstonden er geluidsgolven die door de ruimte reisden. Deze golven, ook wel baryonische akoestische oscillaties genoemd (een chique term voor het ‘geluid van de oerknal’), stopten toen het universum afkoelde en neutrale atomen zich vormden.

Die oude geluidsgolven zijn een soort meetlat voor wetenschappers. Door te kijken hoe groot ze vanaf de aarde lijken, kunnen ze uitrekenen hoe het heelal door de tijd heen is uitgedijd. Metingen van de afgelopen twintig jaar laten zien dat een model met een leegte veel beter past bij de data.

Toch is niet iedereen enthousiast. Zo’n reusachtige leegte past niet goed bij het standaardplaatje dat wetenschappers van het heelal hebben. Dat zogeheten standaardmodel zegt dat materie op zulke grote schalen redelijk gelijk verdeeld zou moeten zijn. Als deze theorie klopt, moeten we misschien opnieuw nadenken over hoe het heelal in elkaar zit. En dat is best een grote stap.

De onderzoekers geven echter niet zomaar op. Ze willen hun idee verder testen door te kijken naar andere manieren om de uitdijing van het heelal te meten. Een voorbeeld is het bestuderen van sterrenstelsels die geen nieuwe sterren meer maken. Door het licht van die stelsels te analyseren, kunnen ze zien hoe oud ze zijn. Bekijk daarbij ook hoe snel ze van ons wegbewegen en je krijgt een beter beeld van hoe het heelal zich heeft ontwikkeld.

Bron: Earth Sky