Nieuwe waarnemingen bevestigen dat heelal bijna 14 miljard jaar oud is

Illustratie: Kaart van de kosmische achtergrondstraling, gemaakt met de Atacama Cosmology Telescope. Dit ‘licht’, dat kleine variaties vertoont, is 380.000 jaar na de oerknal uitgezonden. (ACT Collaboration)

Dit resultaat¹ is in overeenkomst met de eerdere meetresultaten van de Europese satelliet Planck, maar blijft op gespannen voet staan met recente waarnemingen met de Hubble-ruimtetelescoop, die uitkomen op een leeftijd van hooguit 13 miljard jaar.

De waarnemingen met de ACT zijn vergelijkbaar met die van Planck. Met de telescoop is de kosmische achtergrondstraling – ‘het oudste licht in het heelal’ – nauwkeurig in kaart gebracht. Dat is een overblijfsel van de warmtestraling die kort na de oerknal is uitgezonden. Door de uitdijing van het heelal is de temperatuur van deze straling gedaald tot 3 graden boven het absolute nulpunt, wat resulteert in een golflengte die in het microgolfgebied ligt.

Kwantumfluctuaties

De kaart die de ACT van de kosmische achtergrondstraling heeft gemaakt vertoont kleine variaties in temperatuur en polarisatie. Deze variaties zijn ontstaan door zogeheten kwantumfluctuaties in het vroege heelal, die door de kosmische uitdijing zijn uitgegroeid tot gebieden van verschillende dichtheden. Waar de materiedichtheid relatief groot was, hebben zich later clusters van sterrenstelsels gevormd.

Aan de hand van de ACT-data is gemeten hoe ver die variaties in temperatuur en polarisatie uit elkaar liggen. En daaruit kon vervolgens de leeftijd van het heelal worden berekend. Dit heeft een onafhankelijke bevestiging opgeleverd van het eerdere Planck-resultaat, waar dus niets mis mee lijkt te zijn.

Maar feit blijft dat beide resultaten niet overeenkomen met de leeftijd van het heelal zoals die wordt afgeleid uit de snelheden waarmee verre sterrenstelsels zich van ons verwijderen. Naar de oorzaak van deze discrepantie, die de ‘Hubble Tension’ (Hubble-spanning) wordt genoemd, wordt nog gezocht. Ideeën zijn er genoeg, maar het zal nog wel een tijdje duren voordat duidelijk wordt wat hier nu precies aan de hand is.

Noten

1. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics