Hoe een van de grootste mysteries van de kosmologie steeds dichter bij de oplossing komt

De uitdijingssnelheid van het heelal, de zogeheten hubble­constante, is al jaren een van de meest bediscussieerde getallen in de kosmologie. Nieuw onderzoek brengt het definitief vaststellen van deze constante dichterbij dan ooit.

Onderzoekers hebben een flinke stap gezet in de richting van een oplossing voor een van de grootste kosmische mysteries die er zijn. De hubbleconstante is het getal dat aangeeft hoe snel het heelal uitdijt. Sterrenkundigen worstelen al jaren met de vraag wat de waarde van deze constante is. Verschillende metingen leveren namelijk verschillende getallen op. Nu lijken de twee belangrijkste methoden om de uitdijingssnelheid van het heelal te meten bij elkaar te komen. De eerste manier om de hubbleconstante te meten, is gebaseerd op minuscule lokale variaties in de kosmische achtergrondstraling, de ‘restwarmte’ van de oerknal. Deze variaties kunnen, samen met ons theoretische model van de kosmos, worden gebruikt om de huidige uitdijingssnelheid van het heelal te berekenen. Deze methode geeft een hubbleconstante van 67 kilometer per seconde per megaparsec: de uitdijingssnelheid neemt daarbij met 67 kilometer per seconde toe, voor elke megaparsec afstand tot de aarde (1 megaparsec is ongeveer 3,26 miljoen lichtjaar). De andere methode wordt de lokale afstandsladder genoemd. Hierbij worden objecten op verschillende afstanden van de aarde – verschillende ‘sporten’ van de ladder – gebruikt om de uitdijing te meten van het gebied in de ruimte dat relatief dicht bij ons is. De twee belangrijkste soorten objecten op de ladder zijn de Cepheïden, een bepaald type ster, en type Ia-supernova’s, een soort sterexplosies. Van deze objecten weten we heel precies hoe helder ze schijnen. Deze helderheid kunnen we vergelijken met hun zogeheten schijnbare helderheid – hoe helder wij ze op aarde zien – om te bepalen hoe ver weg ze van ons staan. De lokale afstandsladder geeft een hubbleconstante van ongeveer 73 kilometer per seconde per megaparsec. Het verschil tussen de twee metingen wordt de hubblespanning genoemd. ‘Mijn grote zorg was dat, wanneer je maar één methode gebruikt, je geen manier hebt om vast te stellen wat de systematische onzekerheden in die methode zijn’, zegt astronoom Wendy Freedman van de Universiteit van Chicago.