Het raadsel van de donkere energie

Dat het universum van hen wegloopt, weten astronomen al sinds de jaren ’20 van de vorige eeuw. Hoe verder een melkwegstelsel, des te sneller verwijdert het zich. Deze kennis, dat het heelal sinds de Big Bang, waar alles nog in een oervorm op zijn plaats zat, alsmaar uitdijt, werd in 1998 aangevuld met een onthutsende ontdekking: het gaat sneller dan men dacht! Al gauw kwam men te weten wat de oorzaak was van dit onvolgzame gebeuren. En het was geen kleintje, men kon zelfs berekenen dat het 2/3 van de totale in de kosmos voorradige energie uitmaakt. “Donkere energie” heet de boosdoener – en die is zo “donker” of “duister”, dat niemand weet wat ze is en waar ze vandaan komt!

Dat kan zo niet blijven duren en er worden nu experimenten opgezet die, als de resultaten ervan het probleem al niet oplossen, dan toch wat licht zullen doen schijnen in deze raadselachtige donkerte! In de befaamde, 2200 m hoog gelegen Chileense Atacamawoestijn – een der droogste plaatsen van de wereld, waar het zopas tot ieders verbazing gesneeuwd heeft – gaat de 5 ton zware 570 megapixel Dark Energy Camera, vorig jaar geïnstalleerd in het Cerro Tololo Inter-American Observatory, zeer binnenkort aan de slag om gedurende 525 nachten, verdeeld over de volgende 5 jaar, telkens 400 foto’s te nemen van 1/8 van de hemel. De observatie van het samenspel (in feite een gevecht) tussen zwaartekracht (die het heelal wil samenhouden) en donkere energie (die het uiteendrijft) en de invloed daarvan op de variërende onderlinge afstanden van zo’n 100.000 galaxieclusters zal hopelijk verklaren waarom in de 13,7 miljard jaar oude kosmos de donkere energie 6 miljard jaar geleden de gravitatie begon in te halen. Deze DES (Dark Energy Survey), geleid door de universiteit van Chicago, kijkt tot 10 miljard lichtjaar ver en zal dus achterhalen wat er in deze overgangsperiode is gebeurd.

Dat is echter niet het enige experiment dat het geheim van de donkere energie wil ontsluieren, want ook Japanners laten zich niet onbetuigd: op een bergtop in Hawaï heeft het Kavli Instituut voor de fysica en de wiskunde van het universum uit Tokio een gelijksoortig instrument gebouwd, dat SuMIRe heet (Subaru Measurement of Images and Redshifts). Het ding bekijkt maar 1/10 van de hemel, maar kan dan weer een slordige 10 miljard lichtjaar ver zien!

Terug naar Chili, want ook daar, alweer op een bergtop, de Cerro Toco, zijn sinds 19 juli wetenschappers van Princeton University bezig met de ACTPol (Atacama Cosmology Telescope Polarisation sensitive receiver) om distorsies van microgolven te onderzoeken, die de kosmische achtergrondstraling (CMB) sinds hun ontstaan, 380.000 jaar na de oerknal, hebben ondergaan bij hun passage langs en doorheen galaxieclusters.

Zoals vele mysteries, heeft de donkere energie ook haar “non-believers” – zo heeft Christof Wetterich, een respectabel kosmoloog van de universiteit van Heidelberg, een theorie die zowel de inflatie als de Big Bang-singulariteit en daarmee ook de hele kosmische expansie ontkent. Wie gelijk heeft, zal de naaste toekomst uitwijzen, iedereen houdt de adem in.

Bron: The Economist, August 24th-30th 2013, pp.62-63