Je leest:

As van het Kwaad veroorzaakt door buurheelal?

As van het Kwaad veroorzaakt door buurheelal?

Auteur: | 19 december 2007

Waarheen je ook kijkt, overal hoort het heelal er hetzelfde uit te zien. Dat voorspelt het Standaard Model van de sterrenkunde. Toch zien astronomen – nog onduidelijke – sporen van een voorkeursrichting: een kosmisch noorden. Sporen van een binnendringend stuk buurheelal, speculeren drie New Yorkse sterrenkundigen in een voorpublicatie.

“Het heelal is homogeen”, wordt er bij sterrenkunde-studenten ingedrild. Overal dezelfde verdeling van materie en straling; overal en in elke richting hetzelfde uitzicht. De laatste jaren klinkt een tegengeluid. Straling en sterrenstelsels zouden zich richten naar één en dezelfde as door het heelal. Die werd de “As van het Kwaad” gedoopt, want zo’n voorkeursrichting klopte niet met bestaande theorieën over het ontstaan van het heelal.

Ontstaan van het heelal volgens het Standaard Model van de sterrenkunde. Na de Oerknal is de materie in het heelal zo’n 400.000 jaar lang te heet om neutrale atomen te vormen; geladen atoomkernen en elektronen zwemmen in een zee van plasma door elkaar. Licht kan pas vrijuit reizen als de temperatuur zover daalt dat atomen ontstaan. Tijdens de meer dan 13 miljard jaar die sindsdien voorbij zijn gegaan is de straling afgekoeld van 3000 naar 2,7 graden boven het absolute nulpunt. Door het hele heelal is die kosmische achtergrondstraling nog meetbaar. _bron: NASA / WMAP Science Team. _

Voorkeursrichting

In 2005 vonden Kate Land en João Magueijo van het Londense Imperial College barstjes in de willekeurige bouw van het heelal. Met de satelliet WMAP bekeken ze de de nagloeiende straling van vlak na de Oerknal. Koude en warme plekken in die oeroude kosmische achtergrondstraling zouden volgens het tweetal georiënteerd zijn rond een speciale as in het heelal. Die leek ook nog eens aardig langs de draaias van de aarde, zon en onze melkweg te liggen. Zo’n ingebouwde voorkeursrichting botst met het Standaard Model en de ongewenste kosmische lijn kreeg dan ook de naam As van het Kwaad, naar het verbond van schurkenstaten dat de Amerikaanse president Bush ziet.

Er zijn méér sporen van een kosmische voorkeursrichting, dacht Michael Longo van de Amerikaanse Universiteit van Michigan in Ann Arbor. Longo bekeek 1660 sterrenstelsels door het heelal en ontdekte dat hun centrale assen wel uitzonderlijk vaak in de richting van de As van het Kwaad staan. Niet alleen de achtergrondstraling, ook de materie in het heelal voelt volgens Longo de richting van het kosmische noorden en zuiden. Later trok hij zijn beweringen terug vanwege niet meegewogen effecten in zijn waarnemingen. Maar de As blijft tollen: ook in het licht van verre, extreem heldere sterrenstelsels ( quasars) lijkt de voorkeursrichting van de As van het Kwaad te bestaan.

Sporen van een kosmische voorkeursrichting, de As van het Kwaad. De Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) maakte gedetailleerde opnames van de kosmische achtergrondstraling. Die hoort compleet egaal verdeeld te zijn, met een paar warme en koude plekjes waar in het vroege heelal dichtere of minder dichte stukjes materie zaten. Wie de regelmatigheid van de achtergrondstraling op steeds kleinere schalen bekijkt (bij steeds hogere l) ziet dat de hete en koude uitschieters wel geklusterd lijken. In de originele WMAP-afbeelding is dat al te zien als een blauwe, dus koude plek rechts en iets onder het midden van de afbeelding. In l = 2 en l = 3 is die pool nog een keer zichtbaar, terwijl sterrenkundigen juist een compleet willekeurige verdeling verwachtten.

Ruimtebubbels

Volgens Chang, Kleban en Levi is de As van het Kwaad misschien het litteken van een kosmische botsing. Het heelal is namelijk groter dan we vanaf de aarde kunnen zien: alleen gebieden die dichterbij liggen dan het licht sinds de Oerknal van 13,7 miljard jaar terug kon reizen zitten in het bereik van onze telescopen. Gebieden van verder weg zijn sinds de Oerknal nooit meer in contact geweest met onze regio van de ruimte. In zo’n verre bubbel kunnen de natuurconstantes een iets andere waarde hebben dan in de onze. Dat wordt onder andere voorspeld door de snaartheorie, een wiskundig bouwwerk dat de kwantummechanica en relativiteitstheorie in één set formules probeert te vangen.

Ruimtebubbels kunnen in de loop der tijd groeien (de onze doet dat zelfs steeds sneller door een mysterieuze kracht die donkere materie is genoemd) en komen dan onvermijdelijk in contact. Op de site Arxiv.org beschrijven Chang en zijn collega’s in een voorpublicatie voor vakgenoten wat voor sporen zo’n botsing achterlaat en hoe die te meten zijn. De botsing produceert straling, de muur die ontstaat tussen de twee ruimtebubbels kan bijvoorbeeld bestaande deeltjes terugkaatsen en zo zijn er nog meer verschijnselen. Door te schuiven met de waardes in haar formules wil Chang’s groep de bestaande metingen van een As van het Kwaad reproduceren.

De verschillende Assen van het Kwaad aan de hemel; WMAP dipole, quadrupole en octopole zijn steeds fijnere verdelingen van de kosmische achtergrondstraling. bron: Michael Longo.

Door hun berekeningen aan te scherpen willen Chang, Kleban en Levi de bestaande sporen van de As van het Kwaad verklaren en testbare voorspellingen doen voor de toekomst. Nog te lanceren telescopen moeten dan onderzoeken of we echt een zware botsing tussen twee stukken heelal achter de rug hebben. “Als de botsing al waarneembare invloed had op de kosmische achtergrondstraling, is het waarschijnlijk dat er ook andere sporen te vinden zijn”, denken ze.

Lokale storing

Mainstream-sterrenkundigen geloven nog niet en masse dat de As van het Kwaad echt bestaat. De sporen in de kosmische achtergrondstraling kunnen namelijk ook op een andere manier worden verklaard. Zo hebben sterrenkundigen het originele beeld opgepoetst door er alle straling van onze eigen melkweg uit weg te filteren. Als dat niet perfect is gebeurd, ontstaan er foutjes in de stralingskaart, ongeveer zoals de pixelblokken langs randen in een jpeg-afbeelding. Veel waarschijnlijker dan een botsing met een parallel universum vol andere natuurwetten.

“Het is nog aardig controversieel of er überhaupt wel een patroon is dat om een verklaring roept” zegt Gary NASA’s Hinshaw, expert op het gebied van de kosmische achtergrondstraling, tegen New Scientist. Kate Land, mede-ontdekster van de As van het Kwaad: “Er worden steeds meer rare verbanden ontdekt met de As die niet allemaal toeval kunnen zijn”. Ze is eerlijk over die andere reden om tegen de heilige huisjes van de bestaande theorie te schoppen: “iedereen houdt van een leuke samenzweringstheorie”.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 19 december 2007
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.