Een uniforme statistische aanpak gaf de meest precieze waarde voor de constante van Hubble en bevestigde de Hubble-spanning boven 5?
Een internationaal team van kosmologen heeft een gezamenlijke methode uitgewerkt om de waarde van de constante van Hubble op één consistente manier te bepalen. Die stap kan helpen om beter te begrijpen waarom het heelal versneld uitdijt, iets wat lastig te rijmen is met het standaard kosmologische model.
Achtergrond: wat meet de constante van Hubble?
De constante van Hubble beschrijft een lineair verband tussen de afstand tot sterrenstelsels en de snelheid waarmee ze zich van de waarnemer verwijderen. Met deze parameter kunnen onderzoekers de huidige uitdijingssnelheid van het heelal inschatten en berekenen hoeveel tijd er is verstreken sinds de oerknal-een basisingredient voor het bepalen van de leeftijd van het heelal.
Waar komt de Hubble-spanning vandaan?
Rond de constante van Hubble bestaat echter een hardnekkige tegenspraak. Waarden die worden afgeleid uit kosmologische modellen van het vroege heelal wijken duidelijk af van uitkomsten uit directe, lokale astronomische metingen. Zoals hoofdauteur Stefano Casertano van het Space Telescope Science Institute in Baltimore uitlegt: "het standaard kosmologische model voorspelt dat de constante van Hubble 10% lager zou moeten zijn dan we direct meten". Dit verschil-bekend als de "Hubble-spanning"-is groter dan vijf keer de gecombineerde onzekerheid van zowel de modellen als de metingen.
Waarom één statistische basis nodig was
Om de oorsprong van dit conflict te kunnen doorgronden, moeten wetenschappers eerst verschillen tussen de metingen zélf zo goed mogelijk wegwerken. In de afgelopen decennia zijn veel meetmethoden ontwikkeld die elkaar grotendeels ondersteunen, maar niet exact dezelfde waarde opleveren. De uiteenlopende benaderingen maken gebruik van verschillende afstandsindicatoren en meerdere kalibratiestappen, waardoor het lastig is om alle resultaten samen te voegen tot één statistisch robuuste, gezamenlijke schatting.
ISSI Bern (2025): metingen samenbrengen zonder tegenstrijdigheden
In 2025 organiseerde het International Space Science Institute (ISSI) in Bern een gespecialiseerd seminar waarin experts bespraken welke onderdelen van de verschillende meetmethoden overeenkomen en welke echt onafhankelijk zijn. Medeauteur Adam Riess, eveneens verbonden aan het Space Telescope Science Institute, vat het zo samen: "we hebben een statistisch fundament ontwikkeld om al deze metingen te combineren en mogelijke inconsistenties zichtbaar te maken".
Op basis daarvan werd overeenstemming bereikt over één gezamenlijke waarde van de constante van Hubble die in lijn is met de verschillende methoden. Volgens de onderzoekers gaat het om de meest precieze bepaling tot nu toe, waarbij voor het eerst een nauwkeurigheid van 1% is gehaald. Casertano benadrukt daarbij: "geen enkele afzonderlijke meting is kritisch voor dit resultaat, en het weglaten van een onderdeel verandert de waarde van de constante van Hubble vrijwel niet".
Gevolg: spanning met het vroege heelal wordt sterker
De nieuwe waarde vergroot juist het verschil met voorspellingen die zijn gebaseerd op waarnemingen van het vroege heelal, in lijn met een spanning van meer dan vijf standaardafwijkingen. Daarmee neemt de statistische overtuigingskracht van de tegenspraak toe, in plaats van af.
Zoals Riess stelt: "het bevestigen van de Hubble-spanning maakt het nog belangrijker om de fundamenten van het huidige kosmologische model opnieuw te bekijken en te zoeken naar nieuwe verschijnselen die de evolutie van het heelal kunnen veranderen". Met de verbeterde bepaling van de constante van Hubble kunnen de strengste tests tot nu toe worden uitgevoerd op de fysica die aan deze tegenspraak ten grondslag ligt, en komt de oplossing van een van de diepste raadsels in de kosmologie dichterbij.
Reacties
Nog geen reacties. Wees de eerste!
Laat een reactie achter