Heelal uiterst nauwkeurig opgemeten

Astronomen die betrokken zijn bij de Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS) zijn erin geslaagd om de afstanden van sterrenstelsels tot op meer dan zes miljard lichtjaar van de aarde met een nauwkeurigheid van één procent te meten.

De resultaten, die binnenkort worden gepubliceerd in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, zijn vandaag gepresenteerd op de 223ste bijeenkomst van de American Astronomical Society in Washington, DC.

Tot voor kort was een meetnauwkeurigheid van een procent voorbehouden aan relatief nabije objecten, zoals de planeten van ons zonnestelsel en sterren op afstanden van hooguit een paar duizend lichtjaar. Van veel objecten buiten onze Melkweg zijn wel afstanden gemeten, maar de indirecte methoden die daarbij zijn gebruikt zijn veel minder exact.

Bij de BOSS-survey wordt gebruik gemaakt van de zogeheten baryonische akoestische oscillaties – subtiele regelmatige patronen in de verdeling van sterrenstelsels. Deze patronen zijn de ‘afdrukken’ van de drukgolven die zich in de begintijd van het heelal door de hete oersoep van lichtdeeltjes (fotonen) en kerndeeltjes (baryonen) voortplantten. De oorspronkelijke afmetingen van deze kosmische vingerafdrukken zijn onlangs gemeten door de Europese satelliet Planck, en hun huidige afmetingen – die ongeveer 500 miljoen lichtjaar bedragen – kunnen worden afgeleid uit de ruimtelijke verdeling van sterrenstelsels.

De astronomen hebben tot nu toe de posities en afstanden van ruim 1,2 miljoen sterrenstelsels in kaart gebracht. Een deel van deze metingen is vorig jaar al gepresenteerd, maar de huidige dataset bestrijkt een gebied dat meer dan twee keer zo groot is en geeft daardoor een nauwkeuriger resultaat.

In combinatie met recente metingen van de kosmische achtergrondstraling en van de afstanden van verre supernova-explosies wijzen de BOSS-metingen erop dat de donkere energie – de mysterieuze kracht die het heelal versneld laat uitdijen – in de loop van de miljarden jaren niet opvallend sterker of zwakker is geworden. Ook zijn de resultaten in overeenstemming met een heelal dat oneindig groot en geometrisch ‘vlak’ is.