Nieuwe waarnemingen suggereren dat donkere energie door de tijd heen verandert.

Astronomen hebben aanwijzingen gevonden dat donkere energie, waarvan over het algemeen gedacht wordt dat deze constant is, met de tijd sterker wordt. Dat blijkt uit een nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift Nature Astronomy. Als donkere energie inderdaad over tijd verandert, kan dit ons begrip over de geschiedenis en structuur van het universum volledig veranderen.

Donkere energie
Eén van de grootste mysteries binnen de astronomie is de samenstelling en aard van donkere energie. Want hoewel een groot deel van ons universum uit donkere energie bestaat, lukt het astronomen maar niet om erachter te komen wat donkere energie precies is. Onderzoekers denken dat donkere energie in het heelal verantwoordelijk is voor de versnelling van de uitdijing van het universum. De eerste tekenen van het bestaan van donkere energie werd zo’n twintig jaar geleden ontdekt, door de afstand tot supernova’s te meten. In de nieuwe studie traceerden onderzoekers de effecten van donkere energie terug tot ongeveer 9 miljard jaar geleden, door de afstand te meten tot quasars. Dit zijn sterrenstelsels met een zeer actief superzwaar zwart gat in het centrum.


Quasars
De onderzoekers gebruikten een nieuwe methode om de afstanden tot ongeveer 1.598 quasars te bepalen. Zo maakten ze namelijk gebruik van ultraviolette straling en röntgenstraling. Deze methode stelt astronomen in staat om afstanden te bepalen tot quasars die veel verder van de aarde verwijderd zijn dan de eerder waargenomen supernova’s. Vervolgens hebben ze deze informatie gebruikt om de uitbreidingssnelheid van het universum te bestuderen.

Impressie van een quasar. Als materiaal op het zwarte gat valt, vormt het een wervelende schijf die zichtbaar en ultraviolet licht uitstraalt. Dit licht verwarmt op zijn beurt nabijgelegen elektronen en genereert röntgenstralen. De relatie tussen de ultraviolet- en röntgenhelderheid van quasars kan worden gebruikt om de afstand te schatten. Hiermee kan de uitdijing van het universum onderzocht worden. Afbeelding: NASA/ESA/Hubble

Uitbreiding
Dankzij deze methode krijgen astronomen een kijkje in de beginjaren van ons universum. “We observeerden quasars van slechts een paar miljard jaar na de oerknal,” zegt onderzoeker Guido Risaliti. En de onderzoekers ontdekten wat bijzonders. “We ontdekten dat de uitbreiding van het universum tot de dag van vandaag sneller verliep dan we dachten.” En wellicht dat donkere energie hier een hand in heeft. Want een mogelijke verklaring hiervoor is dat donkere energie dus niet zoals gedacht constant is, maar over tijd in sterkte toeneemt.

“Het model is best interessant, maar we zijn er nog absoluut niet zeker van en zullen nog veel gedetailleerder naar veel meer modellen moeten kijken voordat we dit kosmische raadsel kunnen oplossen,” zegt Risaliti. Om de resultaten verder te testen, zijn de onderzoekers van plan om meer quasars te observeren. Waarschijnlijk zal ook ESA’s Euclides-missie – die gepland staat voor 2022 – helpen om de kosmische uitbreiding van de afgelopen tien miljard jaar te onderzoeken. Hopelijk kan ook deze helpen om het grote mysterie rond donkere energie te ontrafelen.