De big bang theorie staat op springen

Er is helaas geen gesproken versie van dit artikel beschikbaar

De laatste jaren zijn steeds meer sterrenkundigen ernstig gaan twijfelen aan de Oerknal, waaruit het heelal zou zijn ontstaan. Er klopt iets niet. Er klopt heel veel niet.

De enorme opwinding, anderhalve maand geleden, over neutrino’s die sneller zouden vliegen dan het licht, gaf aan dat er iets broeit in de wereld van de natuurkunde. Niks is meer zeker.

---Lees verder na dit advertentieblokje---

Steeds meer natuur- en sterrenkundigen spreken openlijk hun twijfels uit over ooit onwankelbaar geachte theorieën. Niet alleen die over elementaire deeltjes, ook het theoretisch fundament van de sterrenkunde, de theorie van de Big Bang, staat de laatste jaren ernstig ter discussie. En wel hierom:

We komen heel veel materie tekort

De kosmos wordt bij elkaar gehouden door de zwaartekracht. En zwaartekracht is het gevolg van de aanwezigheid van materie, van sterren. Maar er zijn véél te weinig sterren om de zwaartekracht die we zien, te kunnen verklaren. Sterrenkundigen komen enorm veel materie tekort. Dit probleem is gek genoeg al tachtig jaar oud. Begin jaren dertig van de vorige eeuw verrichtte de astronoom Fritz Zwicky metingen aan de Comacluster, een immense verzameling sterrenstelsels heel ver weg in de kosmos. Uit de hoeveelheid licht kon Zwicky afleiden hoeveel sterren er alles bij elkaar in die sterrenstelsels zaten, en zo kon hij schatten hoeveel de cluster woog. Hetzelfde kon hij afleiden uit de bewegingen van de buitenste stelsels van die cluster. Die twee getallen bleken totaal niet overeen te komen. Zwicky constateerde dat er in de cluster enorm veel onzichtbare, ‘donkere materie’ moest zitten. Zat die tussen die sterrenstelsels, ergens in de lege ruimte, of bínnen de stelsels, tussen de sterren?

In 1939 liet de Nederlander Jan Oort zien dat ze ín de stelsels moest zitten. Maar het werd oorlog – en het duurde nog eens dertig jaar voordat de kwestie echt op de astronomische agenda kwam te staan. Vera Rubin liet toen, aan de hand van de draaiing binnen de Andromedanevel (een sterrenstelsel dat heel dicht bij ons staat) opnieuw zien dat het probleem tússen de sterren school.

Maar wat wás die donkere materie? Inmiddels zijn tientallen verklaringen geopperd. Planeten? Planetoiden? Gas? Stof? Een of ander exotisch deeltje? Een voor een vielen de kandidaten, om allerlei redenen, af. Er is nog steeds geen oplossing. Astronomen kunnen natuurlijk de zwaartekrachttheorie aanpassen zodat alles weer ‘klopt’? Dan moeten Newton én Einstein overboord. Dat is de mening van Stacy McGaugh, die met zijn ‘aangepaste zwaartekracht’ de wereld rondreist – maar zeker niet overal met gejuich wordt ontvangen. Volgens McGaugh zit er niks anders op.

De zwaartekracht klopt ook al niet

Begin jaren zeventig lanceerde NASA twee ruimtevaartuigen die de buitenste planeten van het zonnestelsel moesten verkennen. Beide toestellen, de Pioneer 10 en 11, scheerden ons zonnestelsel uit en leverden prachtige plaatjes. Daarna vlogen ze verder, de ruimte in. Om ze toch nog enigszins nuttig te maken, besloot NASA dat de ruimtevaartuigen om de zoveel tijd nog een signaaltje naar de aarde zouden zenden, zodat astronomen konden zien waar ze zaten.

Inmiddels bezorgen die Pioneer-bliepjes astronomen ernstige hoofdpijn. De vaartuigen houden zich namelijk niet aan de theorie. Toen Pioneer 10 in 2003 weer een keer van zich liet horen, bleek dat het ruimtevaartuig 400 kilometer ‘uit de koers’ was. Dat is niet veel op een totale afstand van vele miljarden kilometers, maar toch: er klopt iets niet. Was er iets geks aan de hand aan boord? In de ruimte rondom de zon? Ook de donkere materie werd er bij gesleept. Allemaal tevergeefs. Veel astronomen blijven hopen dat de verklaring voor de afwijking heel simpel is. Maar ja, dat dachten ze ook tachtig jaar lang over de donkere materie. Is er toch iets mis met de zwaartekracht?

Lees verder op Depers.nl

Blijf op de hoogte & steun onafhankelijke journalistiek