Het heelal zit niet overal even snel uit. Dat blijkt uit tegenstrijdige metingen. De kosmische constante heeft lokale verschillen, zo lijkt het.
Ons heelal, dat ontstaan is na de Big Bang, zit steeds sneller uit. Dat weten we door de metingen aan de roodverschuiving van sterren in verre sterrenstelsels. Hoe verder het sterrenstelsel van ons af ligt, hoe groter de gemeten roodverschuiving is. Omdat sterren op grotere afstand zwakker worden, kunnen we aan de hand van hun lichtsterkte min of meer schatten, hoe ver ze staan. Op die manier hebben astronomen ontdekt, dat het heelal de afgelopen paar miljard jaar veel sneller is gaan uitzetten. Zie figuur. Hierin is het heelal op een gegeven moment in de tijd weergegeven als een cirkel. Je ziet, dat de cirkel steeds sneller groter wordt. Dat is de versnelde expansie volgens de laatste theorieën. Aan dit grote plaatje is weinig twijfel.
Kosmische constante heeft lokale verschillen
Op dit moment zijn er twee manieren om de roodverschuiving te meten. De eerste, de roodverschuiving van een sterrenstelsel als geheel. De tweede manier is, de roodverschuiving van een supernova. Supernova’s zijn verwoestende sterontploffingen van zware sterren, die soms zo helder zijn dat ze gedurende een paar dagen tot weken een compleet sterrenstelsel overstralen. In theorie moeten deze twee methoden exact dezelfde waarde voor de roodverschuiving opleveren. In de praktijk blijkt uit metingen dat deze waarden behoorlijk verschillen, tot meer dan 10%. [1]
Mogelijk heeft dit te maken met de ouderdom van de sterrenstelsels. Omdat licht een vaste snelheid heeft, kijken we terug in de tijd als we nu naar verre sterrenstelsels kijken. Zo is het licht van een sterrenstelsel op 5 miljard lichtjaar afstand, 5 miljard jaar oud, het heelal was toen anders dan nu.
Misschien ander verloop van de supernova’s
Mogelijk gedroegen de supernova’s zich toen ook anders dan ze zich nu gedragen, waardoor de metingen aan supernova’s deze merkwaardige afwijking vertonen. Miljarden jaren geleden waren sterren lang niet zo oud als nu. Hun metalliciteit (astronomen noemen alle atomen zwaarder dan helium een metaal) was veel lager, omdat “metalen” worden geproduceerd in sterren. Sterren bevatten in die tijd bijna alleen waterstof en helium, want er was onvoldoende tijd verstreken om deze te produceren in het binnenste van sterren. Daardoor kan het dat de reacties in hun kern iets anders verliepen. Wat de reden ook is, mogelijk zijn ze daarom minder geschikt om afstanden te meten over zeer grote tijdschalen, stellen Steinhardt et al. in [1]. Jammer, want supernova’s zijn van zeer grote afstand waarneembaar en daarmee ideaal.
Misschien een ander heelal?
Een andere mogelijkheid, eveneens voor mijn rekening, is dat we deel uitmaken van een heelal dat met een ander heelal is samengesmolten. Er zijn grotere ringvormige structuren in de kosmische achtergrondstraling aangetroffen, In doorsnede, vanaf de aarde gezien, enkele graden (enkele malen groter dan de maan of de zon). Een goede verklaring voor deze structuur moet iets zijn, zo groot als een heelal. Dit andere heelal, ons oerheelal dan, heeft een iets andere uitzettingssnelheid dan het heelal waarmee ons heelal in botsing is geraakt. We zouden hiermee aliens in dit heelal zijn.
De afwijking is het sterkst rond een roodverschuiving z van 0,6.[1] Deze waarde komt overeen met een leeftijd van het heelal van 6-7 miljard jaar na de Big Bang. Het heelal was toen ongeveer half zo oud als nu. Opmerkelijk genoeg is dit precies de tijd dat het heelal sneller begon uit te zetten. Dit verklaart weliswaar de snellere uitzetting, maar niet het vreemde gedrag van de supernova’s.
Wat de oorzaak ook is, we zijn hier iets erg interessants op het spoor. Het kan wel eens ons beeld van het heelal flink gaan wijzigen.
Bronnen
- Charles L. Steinhardt, Albert Sneppen, Bidisha Sen. Effects of Supernova Redshift Uncertainties on the Determination of Cosmological Parameters. The Astrophysical Journal, 2020; 902 (1): 14 DOI: 10.3847/1538-4357/abb140op
Superreuzen worden maar een paar miljoen jaar oud en die stoppen pas met kernfusie als de kern van ijzer is geworden.
Omdat de fusie van ijzeratomen meer energie kost dan dat het op levert.
En dan stort de ster in elkaar omdat er geen stralingsdruk meer is.
En de kern wordt daar erg hard en klein van waardoor de materie erbuiten erop afketst.
Waardoor de implosie een explosie wordt.
Maar superreuzen die alleen van waterstof en helium zijn worden misschien veel ouder omdat die lichter zijn.
En stoten hun materie af voordat ze ijzer gaan maken net als de Zon.
Doppler shifts zijn onbetrouwbaar denk ik. Dat komt omdat het universum als geheel ook een beweging heeft. Het is alsof je een aankomende ambulance aan het meten bent van de andere rijbaan terwijl beide snelwegen ook nog is een gelijke richting bewegen onder de banden.
Snelheid is een fundamenteel begrip materie heeft geen kans om te bestaan als het zich niet in een onzichtbare eindeloze ether beweegt. Dat is ook de echte tijd. Niet de tijd die gebonden zit aan zwaartekracht.
Kosmische constante bestaat niet.
Als tijdelijk referentiepunt is het prima, maar daar houdt het wel mee op.