Een mysterieuze invloed laat het heelal steeds sneller uitzetten. Ook, is na grondige statistische analyse gebleken, blijkt die uitzetting in sommige richtingen sneller te verlopen dan in andere richtingen. Van het mooie, symmetrische heelal dat kosmologische theorieën ons voorspiegelen, blijft nu onze waarnemingstechnieken steeds beter worden, steeds minder over. Wat is hiervan de verklaring?

 
Het heelal heeft volgens de nieuwste theorieën wel wat weg van een dessertglas. Na de snelle uitzetting in het prille begin nam de uitzetting weer af, om nu weer te versnellen.

De geschiedenis van het heelal, in een notendop
Eerst was er niets, en toen iets. Over wat er de allereerste fracties van seconden gebeurde, verschillen de meningen nog enorm. De mainstream denkt dat het heelal extreem snel uitzette en dat het vacuüm explodeerde in materie en energie: inflatie. Beter bekend is wat er daarna gebeurde. Het heelal zette snel uit en daarbij nam de temperatuur af. Er vormde zich iets meer materie dan antimaterie. Dit restje materie overleefde de onvermijdelijke annihilatie van materie en antimaterie. De rest is nu kosmische achtergrondstraling, sterk verdund door de enorme uitzetting van het heelal. Vierhonderdduizend jaar na de Big Bang werd de energiedichtheid laag genoeg om de vorming van atomen mogelijk te maken. Het heelal was vanaf die tijd doorzichtig; voor die tijd vingen de vrije elektronen voortdurend lichtdeeltjes op en verstrooiden ze.

Toen, om nog onbekende reden, vormden zich reusachtige zwarte gaten die een draaikolk van gas om zich heen verzamelden – de eerste melkwegstelsels. Daarin vormden zich de eerste sterren. Het heelal is dan 100 miljoen jaar oud. De oudste stelsels waren dwergstelsels met misschien een honderdste van de massa van ons melkwegstelsel. De zwaartekracht remde de uitzetting van het heelal steeds meer af. Gedurende bijna acht miljard jaren bleef dit in grote lijnen zo doorgaan.

Donkere energie sloeg vijf miljard jaar geleden toe
Toen, vijf miljard jaar geleden, iets voor de tijd dat zich de aarde en de rest van het zonnestelsel vormde, gebeurde er iets heel vreemds. Het heelal begon om onbekende reden weer versneld uit te zetten. Het gevolg is onder meer dat de stervorming stokt. Ons melkwegstelsel is aan het afsterven, omdat er steeds minder gas uit de snel ijler wordende intergalactische ruimte binnenstroomt voor nieuwe stervorming. Bij gebrek aan een betere term noemen kosmologen dit verschijnsel donkere energie. Men is er nog niet uit of het wordt veroorzaakt doordat de constante lambda in Einsteins vergelijking niet nul is, of omdat er een ijl energieveld, quintessence, actief is[1]. Het pleit lijkt richting quintessence of een andere niet-uniforme oorzaak te verschuiven, omdat er onregelmatigheden zijn aangetroffen. De uitzetting gaat namelijk in sommige richtingen sneller dan in andere.  Samengevat: we hebben dus iets te maken dat asymmetrisch is in de ruimte en in de tijd. Op de een of andere manier lijken we ons bijna (maar niet helemaal) in het midden van een zich snel uitzettende plek te bevinden.

Dergelijke plekken zijn er meer. Waarnemingen aan de kosmische achtergrondstraling wijzen uit dat er zeer grote  ‘hetere’ en ‘koelere’ plekken zijn, verspreid over het heelal. Deze plekken zijn door sommige kosmologen gekoppeld aan een controversieel idee: andere heelallen hebben toen ze zich uitzetten mogelijk het onze geraakt. Wat als dit met ons deel van het heelal gebeurd is? De snelle uitzetting heeft ook positieve kanten. Nu de gastoevoer sterk is verminderd, worden er ook veel minder zware sterren gevormd, die exploderen als supernova en een dodelijke gammaflits afgeven. Zou het leven zich kunnen hebben ontwikkelen doordat het melkwegstelsel zich in haar nadagen bevindt?

Bronnen
1. Paul Steinhardt, A quintessential introduction to dark energy, Royal Society, 2003