Wat is de drijvende kracht achter de versnelde uitdijing van ons universum?

Nog niet eens zo heel lang geleden waren astronomen ervan overtuigd dat de uitdijing van ons heelal – die direct na de oerknal gestart is – steeds langzamer gaat. Maar in de jaren negentig wezen observaties van supernovae (exploderende sterren) uit dat het universum een verrassing voor ons in petto had. “Het was duidelijk dat de uitdijing van het heelal niet steeds langzamer ging. Sterker nog: de uitdijing gaat steeds sneller,” aldus Thomas Mernik, verbonden aan het Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). En sinds die ontdekking vragen astronomen zich af wat toch de drijvende kracht achter die versnelde uitdijing is. In afwachting van een antwoord op die vraag wordt de mysterieuze kracht voor het gemak aangeduid als ‘donkere energie’. Het is een holle term; we weten namelijk vrijwel niets van donkere energie.

SRG
Maar daar komt mogelijk op korte termijn verandering in. Vandaag wordt vanaf de Kazachstaanse steppe namelijk de ruimtesonde SRG (waarbij SRG staat voor Spektrum-Röntgen-Gamma) gelanceerd. En aan boord van de ruimtesonde bevindt zich de extended ROentgen Survey with an Imaging Telescope Array (kortweg eROSITA): een röntgentelescoop, gebouwd door de Duitse ruimtevaartorganisatie. “eROSITA gaat proberen om te achterhalen waarom het universum versneld uitdijt,” aldus Mernik, projectmanager van eROSITA.


Clusters
Maar hoe gaat eROSITA dat doen? “eROSITA is een röntgentelescoop,” zo vertellen Mernik en collega Martin Fleischmann, eveneens verbonden aan DLR, aan Scientias.nl. “Dat wil zeggen dat deze ontworpen is om het warme universum te observeren. De telescoop zal zich daarbij met name richten op clusters van sterrenstelsels. Deze clusters zijn opgebouwd uit duizenden sterrenstelsels en zijn de grootste door zwaartekracht bij elkaar gehouden objecten in het universum. Clusters ‘zuigen’ met hun enorme zwaartekracht omringend gas op, dat enorm heet wordt en röntgenstraling afgeeft.” eROSITA kan dat warme gas ‘zien’ en gebruiken om vast te stellen hoe clusters door het universum bewegen en – en dat is met het oog op donkere energie heel belangrijk – met welke snelheid ze dat doen. “We hopen dat deze bewegingen ons meer kunnen vertellen over donkere energie.”

Theorieën toetsen
Mernik en Fleischmann verwachten zeker niet dat eROSITA het hele mysterie omtrent donkere energie in één klap gaat oplossen. Maar de data die de ruimtesonde verzamelt, kunnen wel gebruikt worden om theorieën die er nu zijn over donkere energie te toetsen. “We zijn er nog maar vrij recent achter gekomen dat het universum versneld uitdijt. De term ‘donkere energie’ beschrijft eigenlijk slechts een variabele in een wiskundige vergelijking die deze uitdijing beschrijft. En nu kunnen we eindelijk gaan zoeken naar wat er achter deze term schuilgaat. eROSITA probeert door het bestuderen van grote objecten in het universum op een indirecte manier meer informatie te krijgen. De telescoop kan donkere energie dus niet direct waarnemen.” Dat gezegd hebbende, kan eROSITA wel veel meer inzicht geven in donkere energie. “Een heel belangrijk resultaat van de missie zal zijn dat we kosmologische parameters zodanig kunnen begrenzen dat we donkere energie beter gaan begrijpen.”

Dat er zoveel tijd en geld gestoken wordt in het identificeren van een mysterieuze kracht in het universum waarvan we ons nog niet zo lang geleden niet eens bewust waren, klinkt sommigen misschien vreemd in de oren. Maar het past bij de mensheid, vinden Mernik en Fleischmann. “Het is heel onwaarschijnlijk dat donkere energie het dagelijkse leven op onze planeet in de nabije toekomst gaat beïnvloeden. Het gaat onze auto’s niet aandrijven en ook onze huizen niet verlichten. Maar een belangrijk kenmerk waarmee wij mensen ons onderscheiden van andere dieren is dat we nieuwsgierig zijn en antwoorden willen op vragen over het begin en einde van alles. We proberen de wereld waarin we leven te doorgronden. En de zoektocht naar donkere energie past binnen die ambitie om antwoorden te vinden.” Tegelijkertijd sluit Mernik zeker niet uit dat de zoektocht naar antwoorden ook resulteert in nieuwe vraagstukken. “eROSITA is ontworpen om het heelal onbevooroordeeld te bekijken en zal natuurlijk geweldige nieuwe dingen gaan ontdekken. eROSITA kan zomaar op iets stuiten wat we totaal niet verwacht hadden.”