Omega is 0,2: Het heelal heeft nog lang te gaan

Van een onzer verslaggevers WASHINGTON Over de precieze leeftijd van het heelal mogen de astronomen best nog een tijdje doorsteggelen, maar hoe oud het zal worden staat al bijna vast: het wordt oneindig oud.

Vier groepen astronomen presenteerden gisteren hun schatting van de 'massadichtheid' van het heelal. Hun uitkomsten, langs drie verschillende wegen verkregen, wijzen allemaal in dezelfde richting: het heelal bevat niet genoeg massa om de uitdijing ervan ooit tot staan te brengen, laat staan te doen omklappen in een inkrimping die zou eindigen in een eindknal, de tegenhanger van de oerknal.

In plaats daarvan zal het blijven uitdijen, de sterrenstelsels die het nu heeft zullen geleidelijk al hun gas voor de vorming van nieuwe sterren opgebruiken en over tientallen miljarden jaren, blijft een donker, koud en saai universum over.

Scenario

De resultaten werden bekendgemaakt op de wintervergadering van de American Astronomical Association in Washington. Twee van de groepen berekenden het koude eindscenario van het heelal aan de hand van een van de minst koude gebeurtenissen die er zijn: de ontploffing van sterren als supernova's. De supernova's werden gebruikt als standaardlichtbronnen en waargenomen op verschillende afstanden van de aarde. Uit waarnemingen dichterbij is bekend dat al deze supernova's ongeveer dezelfde hoeveelheid licht uitzenden.

Een supernova die verder weg staat lijkt vanaf de aarde minder helder, en zo kan de afstand worden bepaald. De kosmologie kent echter ook een andere manier om de afstand te meten, de roodverschuiving van het licht, veroorzaakt door de uitdijing van het heelal. Hoe verder een ster van de aarde af staat, hoe sneller hij van de aarde af beweegt, doordat er zich dan meer uitdijende ruimte tussenin bevindt, en daardoor wordt het sterrenlicht roder.

Het verband tussen roodverschuiving en 'helderheidsafstand' blijkt anders te zijn voor supernova's die heel ver weg staan, en waarvan het licht dus ook heel lang geleden werd uitgezonden, dan voor supernova's dichterbij. Daaruit volgt dat de uitdijing van het heelal niet constant is: het trapt op de rem.

Kosmologen drukken de kracht waarmee op de rem wordt gestaan uit in een getal dat ze de omega noemen. Een omega van 1 betekent dat het heelal steeds langzamer uitdijt, maar pas na oneindig veel tijd stopt. Groter dan 1 betekent dat de uitdijing in een inkrimping zal verkeren. Maar het supernova-onderzoek levert een omega die meer in de buurt van de 0,2 zit.

Schatting

Een andere groep kwam tot dezelfde schatting, door te kijken naar de grootte aan de hemel van bepaalde met radiotelescopen waargenomen melkwegstelsels. Die grootte is tamelijk constant, en hoe kleiner het stelsel lijkt, hoe verder het dus weg staat. Weer een andere groep telde het aantal zeer massarijke clusters van sterrenstelsels aan de hemel. Dat er veel daarvan te zien waren op grote afstand, betekent dat die clusters zich al vroeg in de geschiedenis van het heelal hebben kunnen vormen, en volgens de theorie kan er dan niet al teveel massa in het heelal zijn. Ook dat onderzoek kwam uit op een omega van 0,2, waarmee het lot van het heelal wel bezegeld lijkt.