Astronomen hebben op basis van een grote kaart, gemaakt met de Hubble Ruimtetelescoop, het effect van zwakke zwaartekachtlenzen gebruikt om de uitdijing van het heelal te bestuderen. De Europese astronomen, onder leiding van Tim Schrabback van de Leidse Sterrewacht, bestudeerden 446.000 melkwegstelsels binnen het zogeheten COSMOS-veld. De NASA/ESA Hubbletelescoop maakte het COSMOS-mozaïek door 575 deels overlappende foto’s te maken van hetzelfde gebied van het heelal met de ACS-camera. Voor het survey was zo’n 1000 uur waarneemtijd nodig.
De astronomen gebruikten aanvullende data van telescopen op de aarde om van 194.000 van de sterrenstelsels de afstanden te bepalen op basis van hun roodverschuiving (het licht schuift in het spectrum op naar langere golflengten naarmate een object verder weg staat). Op die manier is een schat aan informatie beschikbaar gekomen over de grote structuren in het heelal.
De astronomen hebben de verdeling van materie in de ruimte kunnen ‘wegen’ door die informatie te halen uit de vervorming van verre sterrenstelsels. Dit verschijnsel wordt lenswerking genoemd. Het licht van een ver object wordt afgebogen door de massa van de objecten op de voorgrond. Zo’n (zwakke) zwaartekrachtlens geeft informatie over de verdeling van donkere materie en donkere energie in het heelal.
Door gebruik te maken van zeer complexe algoritmen is het team van Schrabback erin geslaagd de standaardmethode enorm te verbeteren en uiterst precieze metingen te doen aan de verre sterrenstelsels. De bevindingen worden binnenkort gepubliceerd in Astronomy and Astrophysics.
Met deze studie is, na een paar eerdere bevestigingen, onafhankelijk vastgesteld dat de uitdijing van het universum wordt versneld door de mysterieuze donkere energie. Dit is belangrijk in de zoektocht naar de vraag hoe de vorming van structuur in de geschiedenis van het heelal heeft plaatsgevonden. De vraag daarbij is hoe de zwaartekracht, die materie bijeenhoudt, en de donkere energie, die materie uit elkaar trekt, het vormingsproces hebben beïnvloed.
Schrabback ziet het gebruik van de COSMOS-waarnemingen slechts als een begin: “Op termijn zal onze techniek op grotere gebieden in de ruimte kunnen worden toegepast en zullen we een helderder beeld krijgen van wat zich daar werkelijk bevindt. ESA en NASA bestuderen momenteel hoe dit kan worden gedaan met behulp van een nieuwe satelliet.”
Hubble
Hubble bevestigt versnelde uitdijing heelal met zwakke zwaartekrachtlenzen
