Het feit van de versnelling van ruimtelijke expansie is nog steeds een mysterie. Maar nieuwe studies aan de Universiteit van Texas in Dallas kunnen een antwoord bieden.
De moderne wetenschap kan nog steeds niet begrijpen waarom de uitbreiding van het universum lijkt te versnellen. Sommigen geloven dat dit te wijten is aan theoretische donkere energie die de zwaartekracht tegengaat. Anderen denken dat niet alles zo soepel verloopt met Albert Einsteins theorie van de zwaartekracht.
Astrofysici moeten bergen van informatie doorzoeken en inconsistenties in hen kunnen tot waarheid leiden. Wetenschappers van de Universiteit van Texas in Dallas hebben een nieuwe wiskundige tool ontwikkeld die inconsistenties identificeert en kwantificeert in kosmologische informatie verzameld door verschillende wetenschappelijke missies en experimenten.
De consequenties van de inconsistentie zijn dat sommige van de huidige gegevensverzamelingen systematische fouten bevatten die moeten worden geïdentificeerd en verwijderd, of het basale kosmologische model kan onvolledig zijn.
Model van het universum
Wetenschappers gebruiken het standaard kosmologische model om de geschiedenis, evolutie en structuur van het universum te beschrijven. Het helpt om de leeftijd van de ruimte en de snelheid van uitzetting te berekenen. Het model bevat vergelijkingen die de finale voor het heelal beschrijven - de voortzetting van expansie of vertraging vanwege de zwaartekracht.
In de vergelijkingen zijn er verschillende variabele kosmologische parameters. Hun numerieke waarden worden bepaald door waarnemingen en bevatten factoren als de snelheid van galactische scheiding en de dichtheid van materie, energie en straling. Maar er is een probleem. Alle waarden worden berekend met behulp van datasets uit verschillende experimenten en soms zijn ze niet met elkaar in overeenstemming.
Nieuw apparaat voor het vinden van inconsistenties
Het team heeft een nieuwe meetwaarde gemaakt, de IOI Inconsistency Index, die de numerieke waarde geeft van de mate van inconsistentie tussen twee of meer gegevenssets. Een vergelijking met een IOI groter dan 1 wordt als inconsistent beschouwd. Als het meer dan 5 blijkt te zijn, is dit sterk inconsistent.
De onderzoekers gebruikten bijvoorbeeld IOI om vijf verschillende methoden voor het bepalen van de Hubble-parameter met betrekking tot de snelheid van uitzetting van het universum te vergelijken. Eén daarvan, de lokale meting, is gebaseerd op de berekening van de afstand tot relatief nabije explosieve sterren (supernovae). Anderen vertrouwen op het observeren van verschillende verschijnselen op veel grotere afstanden. Het bleek dat er consistentie is tussen vier van de vijf methoden. Het bleek een inconsistentie te zijn van de parameter van lokale metingen van supernovae. Factor IOI werd ook toegepast op 5 reeksen observationele gegevens met betrekking tot een grootschalige universumstructuur. De berekende kosmologische parameters waren sterk in tegenspraak met de parameters uit de waarnemingen van Planck. In dit geval kan het gedrag van het universum op grote schaal verschillen van het tussenproduct of lokaal.
Onderzoekers hebben de IOI-tool beschikbaar gemaakt voor gebruik door andere wetenschappers. Met een dergelijke samenwerking kunt u snel alle inconsistenties vinden. Het is belangrijk om de juiste waarden voor kosmologische parameters te vinden, omdat dit de nauwkeurigheid van ons begrip van het universum beïnvloedt.
