De hartslag van het heelal

Wat was er voor de Oerknal? Dat is de vraag die een kosmoloog liever niet voorgeschoteld krijgt. Dat zou wel eens kunnen veranderen...

We vermoeden dat Richard Penrose (zie foto hieronder), één van de befaamdste hedendaagse wetenschappers, niet wakker ligt van het debat over de verhoging van de pensioenleeftijd. Op 6 augustus, twee dagen voor zijn 87ste verjaardag, bood hij bij een sterrenkundig vaktijdschrift zijn zoveelste wetenschappelijke paper ter publicatie aan.

Sir Richard Penrose

De claim die hij daarin maakt, samen met zijn collega’s Daniel An en Krzysztof Meissner, is bovendien allesbehalve alledaags. In een bepaald type kaarten van het heelal meent het drietal sporen te ontwaren van een voorvader-heelal.

Het begrip voorvader-heelal mag gerust de wenkbrauwen doen fronsen. Volgens het standaardverhaal van de hedendaagse kosmologie ontstond het (eerste en enige) heelal zo’n 13,77 miljard jaar geleden in een gebeurtenis die bekend staat als Oerknal of Big Bang, waarna het heelal onafgebroken is blijven uitdijen (zie schematische voorstelling hieronder). Onze landgenoot Georges Lemaître stond mee aan de wieg van deze theorie. Tijdens de Oerknal ontstonden tevens ruimte en tijd, wat de term enigszins misleidend maakt, aangezien een knal of ontploffing zich voor ons onvermijdelijk moet voordoen in een reeds bestaande ruimte en tijd. De benaming was halfweg vorige eeuw trouwens spottend bedoeld door collega-wetenschappers die het heelal veeleer als iets statisch zagen en voor wie de theorie van een evoluerend heelal te gek voor woorden was.

Het uitdijend heelal (www.cosmotography.com)

Maar gaandeweg won de oerknaltheorie met het daarbij horend evoluerend heelal meer wetenschappelijke zieltjes. Het pleit werd tenslotte beslecht in 1992. Toen bracht de satelliet COBE (Cosmic Background Explorer) microgolfstraling in kaart, afkomstig uit alle hoeken en kanten van het heelal. Deze kosmische achtergrondstraling liet zich niet anders interpreteren dan als de nagloed van de Oerknal. De vondst van COBE werd meteen met vlag en wimpel de grootste triomf uit de hedendaagse kosmologie.

Toch blijven er nogal wat losse eindjes over in het standaardmodel. Bovendien vergt de gedachte dat tijd en ruimte samen met de Oerknal ontstonden erg veel van het menselijk voorstellingsvermogen. Je kan vanuit louter wetenschappelijk perspectief aanvoeren dat de vraag ‘wat was er dan voor de Oerknal?’ even betekenisloos is als ‘Slapen kleurloze, groene ideeën woedend?’, maar echt bevredigend is zo’n uitspraak niet.

Kosmologen blijven dan ook zoeken naar betere verklaringsmodellen, zonder evenwel het kind met het badwater weg te gooien: de notie van een evoluerend heelal ontstaan vanuit een beginpunt (Oerknal of ‘singulariteit’) is sinds het succes van COBE en de verdere bevestigingen van zijn fijnmazigere opvolgers immers incontournable.

Zoals altijd kunnen we voor het gekste idee bij de kwantumfysici terecht: ons heelal bevindt zich in een onoverzichtelijk multiversum waarin op elk ogenblik een stortvloed aan nieuwe heelallen gecreëerd wordt. Ondanks zijn diameter van 46 miljard lichtjaar, zijn 2000 miljard sterrenstelsels en zijn 1-met-24-nullen sterren is ons heelal minder dan een voetnoot in dit duizelingwekkende en losgeslagen multiversum.

Dan oogt de oplossing van Penrose soberder: het universum kent geen begin of eind, het is een soort altijddurend pulserend systeem waarin telkens weer een heelal dermate is blijven uitdijen dat alle materie verdampt is en er niets anders meer in aan te treffen valt dan zwarte gaten. Die smelten ten lange laatste samen tot één finaal zwart gat dat de singulariteit oplevert voor een volgende Oerknal met de daarbij horende vorming van een fonkelnieuw heelal. Dit nieuw heelal zal uiteindelijk hetzelfde lot beschoren zijn en aanleiding geven tot alweer een volgend heelal. De fase tussen twee opeenvolgende heelallen noemt hij een aeon. Dit cyclisch proces van aeons blijft volgens Penrose eindeloos doorgaan en heeft ook nooit een aanvangsmoment gekend.

Het is precies met dit Conformal Cyclic Cosmology (CCC) model in het achterhoofd dat Penrose en co. naar de onderstaande kaart van kosmische achtergrondstraling van het heelal kijken. Bepaalde kleine vlekjes hierin, die bij nader inzien concentrische cirkeltjes blijken te zijn, liggen ten grondslag aan de opwinding die hen momenteel te beurt valt.

Kaartje van de achtergrondstraling, met in de uitsparing een uitvergroting van een vermeend overblijfsel van een vorig heelal

Gerelateerde artikels

Volstaan multiplechoicevragen om een (politieke) mening samen te vatten?
Eos Blogs

Volstaan multiplechoicevragen om een (politieke) mening samen te vatten?

Voor politieke peilingen vallen onderzoekers en nieuwsmedia doorgaans terug op kwantitatieve onderzoeksmethodes, waarbij meningen door middel van vragenlijsten worden omgezet in overzichtelijke cijfers en grafieken. Een mening valt echter niet altijd binnen de afgelijnde vraag- en antwoordmogelijkheden van een multiplechoicevraag. Volstaan kwantitatieve onderzoeksmethodes om de complexiteit van gedachten, ervaringen en meningen weer te geven?

Minder draineren voor meer water
Eos Blogs

Minder draineren voor meer water

We zijn in Vlaanderen kampioen in draineren. Dat is vaak nodig om land geschikt te maken voor productie van voedsel of om te wonen. We staan tegelijk ook hoog op de wereldranglijst van regio’s met waterstress (23ste! op een totaal van 164 landen). We moeten dus enerzijds water afvoeren wanneer het te nat is, maar anderzijds ook veel meer water vasthouden in de grond, zodat we het kunnen gebruiken als het droog is. Anders gaan draineren is de boodschap!