Wat is het versnellende universum?

Wanneer iemand naar de moderne nachthemel kijkt, is het sterrenlandschap dat hij of zij ziet anders dan het er duizenden jaren geleden uitzag. Dit komt omdat elke ster zichtbaar vanaf de aarde in feite weg beweegt van de planeet. Onderzoek heeft aangetoond dat ons zonnestelsel deel uitmaakt van een versnellend universum, waarin elke ster met een steeds hogere snelheid vanuit een centraal punt naar buiten reist.

In de jaren 1920 debatteerden natuurkundigen en astronomen over de Big Bang-theorie. Dit concept bepaalt dat alle materie in het universum oorspronkelijk was vervat in een enkele, sterk gecondenseerde vorm die zich naar buiten uitbreidde om het universum te creëren in een evenement dat de Big Bang wordt genoemd. De vraag of deze initiële uitbreiding eindigde of aan de gang was, was toen nog niet definitief beantwoord. Vervolgens, in 1929, antwoordde astronoom Edwin Hubble deze vraag toen hij een manier ontwikkelde om de beweging van een ster te meten door het spectrum van het uitgestraalde licht te analyseren.

Hubble heeft in zijn spectrale analyse een rode verschuiving waargenomen - of een verandering in roodgekleurd licht dat wordt afgegeven door sterren - wat aangeeft dat sterren zich steeds sneller van het zonnestelsel verwijderen. Omgekeerd zou een blauwe verschuiving hebben betekend dat sterren feitelijk dichter bij de aarde komen. Zijn analyse toonde aan dat niet alleen elke ster weg van de zon versnelt, maar hoe verder weg een ster is, hoe sneller hij versnelt. Daaropvolgend onderzoek heeft aangetoond dat dit niet uniek is voor de sterren rond de aarde, maar dat elke ster in het waarneembare universum, inclusief de zon, versnelt vanaf een centraal punt. Dit gedrag van sterren die naar buiten versnelden, bracht wetenschappers ertoe de onze te beschrijven als een versnellend universum.

Er zijn twee overheersende wetenschappelijke ideeën over het gedrag van het versnellende universum. Een daarvan is dat het een oscillerend patroon volgt. Deze theorie houdt in dat het universum na de oerknal naar buiten begon uit te breiden, maar zal vertragen naarmate de zwaartekracht van het universum het momentum van zijn versnelling inhaalt. Dan zal de uiterlijke beweging tot stilstand komen en zal alle materie in het universum naar het centrum worden teruggetrokken. In wat de Big Crunch wordt genoemd, zal alle materie in het universum zich uiteindelijk weer terugbrengen in dezelfde sterk gecondenseerde staat waarin het zich vóór de Big Bang bevond.

Het andere idee met betrekking tot het lot van het versnellende universum staat bekend als oneindige expansie, die theoretiseert dat de beweging gecreëerd door de Big Bang nooit eindigt. Met andere woorden, alle materie in het universum zal zich voor altijd blijven uitbreiden en nooit door de zwaartekracht worden teruggetrokken. Voorstanders, en sommigen die het Big Bang-model bestuderen, geloven dat dit gedeeltelijk te wijten is aan iets dat donkere energie wordt genoemd. Hoewel de aard en de mechanica van deze mysterieuze energie nog steeds niet volledig worden begrepen, is het bekend dat het ervoor zorgt dat sterren en andere interstellaire materie continu versnellen en ontsnappen aan de traagheid van de zwaartekracht.