Je hebt waarschijnlijk weleens gehoord dat de wetenschap stilstaat, maar dat is het laatste waar de astronomie momenteel mee bezig is. Wat een paar jaar geleden nog pure theorie was – de 'ruis' van het universum – is nu direct gemeten. En die meting heeft de fundamenten van hoe we naar de kosmos kijken, op zijn kop gezet.
Een groep wetenschappers, deels gesteund door NASA-data, heeft een decennialange observatie met ongekende precisie uitgevoerd. Ze hebben de zwaartekrachtsexperimenten rond superzware zwarte gaten met een nauwkeurigheid van 1 op 1600 herhaald. Dit klinkt misschien als een niche-feitje, maar de implicaties raken bijna elk populair-wetenschappelijke boek dat je ooit hebt gekocht.
Waarom de oude modellen niet meer kloppen
Centraal in deze ontdekking staat de zogeheten 'Galactische achtergrondruis'. Dit is geen storing; dit is de echo van het universum zelf. Denk eraan als de lage brom die je altijd hoort als je de stereo op het absolute minimum zet.
De vreemde tijdframes van pulsars
Om dit te meten, gebruikten astronomen zogeheten ‘pulsar timing arrays’. Dit is extreem ingewikkeld, maar de basis is simpel: je gebruikt de meest stabiele ‘klokken’ in de ruimte – roterende neutronensterren (pulsars) – om tijdverstoringen te meten.
- Deze pulsars zijn zo nauwkeurig dat ze op Aarde nog steeds het verschil tussen een hardloopwedstrijd en een wandeling nauwkeurig zouden kunnen registreren.
- Door constant de aankomsttijd van hun signalen te vergelijken, zagen de onderzoekers een patroon dat wijst op golven van zwaartekracht die door de Melkweg trekken.
- Het verrassende was dat de sterkte en frequentie van deze golven afwijken van wat de Einstein-modellen voorspeld hadden voor deze schaal.
Veel experts hadden ingezet op een lichte afwijking, maar de daadwerkelijke meting is veel 'luider' dan verwacht.
De rol van supermassieve zwarte gaten
Wat veroorzaakt deze galactische ruis? De theorie wijst naar paren van supermassieve zwarte gaten die langzaam naar elkaar toe ‘dansen’ in de centra van verre sterrenstelsels. Wanneer deze kolossen samensmelten, slingeren ze gigantische golven door de ruimtetijd.
Stel je voor dat je een paar tennisballen hebt (de zwarte gaten). Als je ze laat botsen, maken ze een geluid. Deze meting is vergelijkbaar met het opvangen van het geluid van miljarden botsende ‘tennisballen’ tegelijk door het hele universum heen.
De discrepantie zit hem in het tempo. De analyse suggereert dat de fusies van deze giganten sneller gaan, of dat de verdeling van de zwarte gaten in de vroege kosmos anders was. Dit dwingt ons de modellen voor galactische evolutie te herzien. Het is alsof je een oude plattegrond van Nederland vond, maar ontdekte dat de Randstad 30% groter was dan altijd aangenomen.
Jouw nieuwe kijk op de kosmos (De praktische waarde)
Oké, dit klinkt ver weg, maar dit beïnvloedt hoe we over kosmologie denken. Het volgende wat je leert over de structuur van het heelal, is direct beïnvloed door deze nieuwe data. Dit is geen abstracte kennis.
De concrete les hier is dat we intuïtief denken dat de zwaartekracht op de grootste schaal stabiel is. Deze meting bewijst dat er op kosmische schaal nog dynamiek is die wij (nog) niet volledig begrepen hebben.
De volgende stap voor astronomen? Ze gaan de data van de LISA-ruimtetelescoop (de toekomstige partner van deze aardse metingen) gebruiken om deze golven op een nog hogere frequentie te vangen. Dat wordt de ultieme check.
Wat denk jij: is het universum chaotischer of juist strakker georganiseerd dan we dachten op basis van deze nieuwe metingen?
