ESOF-sessie schijnt licht op donkere kant van ons universum
Kosmologen kunnen steeds nauwkeuriger meten hoe het universum uitdijt en verandert. De uitkomsten daarvan zijn onverwacht en zorgen voor scheurtjes in het beeld dat we hebben van het universum. Tijdens de ESOF-sessie The Dark Side of Our Mysterious Universe vertellen kosmologen, astronomen en filosofen welke kennis we nu hebben en wat zij verwachten dat we de komende jaren gaan ontdekken.
‘We zitten in een bijzondere situatie als we kijken naar wat we weten van het heelal’, vertelt een van de organisatoren van de sessie, hoogleraar Observationele kosmologie Henk Hoekstra. ‘We zien barsten in onze metingen verschijnen en ook conceptueel zijn er grote problemen.’
Een van de raadsels waar kosmologen een antwoord op proberen te vinden is het bestaan van donkere materie en donkere energie. Donkere materie is materie waarvan we weten dat het bestaat door de waargenomen zwaartekracht, maar die we niet kunnen zien. ‘Er zijn nu experimenten bezig om donkere materie direct te detecteren’, vertelt Hoekstra. ‘Laura Baudis komt daarover vertellen. Ook filosoof David Albert zal spreken over de fundamentelere, existentiële vragen binnen de kosmologie. Verder zal Luigi Guzzo een overzicht geven van de data die we de komende jaren zullen vergaren, met bijzondere aandacht voor de Euclid, een Europese satelliet die is ontworpen om de donkere kant van het heelal te onderzoeken.’
Lange tijd werd gedacht dat de uitdijing van het universum steeds trager verliep. ‘Alle massa in het heelal zou die uitdijing moeten vertragen, zo dacht men. Eind jaren negentig probeerden onderzoekers die vertraging te meten, maar toen bleek er juist een versnelling te zijn.’ Die versnelde uitdijing is alleen te verklaren met donkere energie: de energie die aanwezig is in de lege ruimte. ‘We hebben geen fundamenteel natuurkundige verklaring voor waarom die energie er is. We weten niet wat het is, we weten alleen dat het er is omdat het heelal steeds sneller uitdijt.’
Nieuwe inzichten met nauwkeurige data
Hoekstra verwacht dat de lancering van de Euclid-satelliet snel meer duidelijk gaat geven over wat donkere materie en donkere energie precies zijn. ‘70 procent van de energie in het universum is donkere energie. Toch is donkere energie pas 25 jaar geleden ontdekt. Dat komt doordat de effecten van donkere energie heel subtiel zijn. Om die effecten beter te kunnen meten, heb je enorm veel nauwkeurige data nodig.’ Die data zal tijdens de Euclid-missie worden verzameld.
‘Met Euclid willen we de structuur van het heelal in kaart brengen, met name de verdeling van melkwegstelsels. Daarnaast willen we de bijbehorende verdeling van donkere materie in kaart brengen.’ Met die metingen worden verschillende theorieën over het universum heel precies getoetst. ‘Het zal dan duidelijk worden of er slechts scheurtjes in de metingen en modellen zitten, of dat de hele theorie ineenstort. De meetfouten zijn zoveel kleiner dan bij eerdere experimenten, dat het duidelijkheid zal brengen in veel discussies.’
'Is ons heelal wel uniek, of zijn er mogelijk meerdere heelallen?'
Met meer duidelijkheid rondom het uitdijen van het universum en donkere energie komen we dichter bij het beantwoorden van zeer fundamentele vragen. Hoekstra: ‘Is ons heelal wel uniek, of zijn er mogelijk meerdere heelallen? Waarom is er überhaupt een heelal? Waarom heeft tijd een richting? Dat is het mooie aan kosmologie, dat we ons bezighouden met de dingen die we allemaal ervaren, maar waar de meesten niet bij stilstaan.’
Alvast nieuwsgierig geworden? Hoekstra tipt drie video’s van spreker en filosoof David Albert.
Tekst: Tom Janssen
Bannerfoto: ESA/Hubble & NASA
In 2022 is Leiden gastheer voor ESOF: het grootste multidisciplinaire wetenschappelijke congres van Europa. De 10e editie ervan vindt van 13 t/m 16 juli plaats in Leiden, in nauwe samenwerking met EuroScience vanuit Straatsburg. ESOF2022 gaat over zeven thema's: Sustainable environment, Cultural Identities and Societal Transformation, Space for science, Healthy societies, Freedom and responsibility of science, Science and Business en Sustainable Academic Careers.