Nieuw onderzoek wijst uit dat ons zonnestelsel zich door de ruimte beweegt met een snelheid die aanzienlijk hoger is dan eerder werd geschat – meer dan drie keer sneller dan de huidige kosmologische modellen voorspellen. Deze ontdekking, gebaseerd op de verspreiding van verre radiostelsels, roept fundamentele vragen op over ons begrip van de grootschalige structuur van het heelal en de aannames die ten grondslag liggen aan het standaardmodel van de kosmologie.
De ontdekking: kosmische beweging meten
De studie, geleid door astrofysicus Lukas Böhme van de Universiteit van Bielefeld, analyseerde de verspreiding van radiostelsels: verre sterrenstelsels die sterke radiogolven uitzenden. In tegenstelling tot zichtbaar licht dringen radiogolven door stof en gas heen, waardoor astronomen sterrenstelsels kunnen observeren die verborgen zijn voor optische telescopen. Terwijl het zonnestelsel door de ruimte beweegt, creëert deze beweging een subtiel ‘tegenwind’-effect: een lichte oververtegenwoordiging van radiostelsels in de reisrichting.
Nieuwe gegevens, sterker signaal
Met behulp van gegevens van de LOFAR-telescoop en twee extra radioobservatoria hebben Böhme en zijn team uiterst nauwkeurige metingen van deze sterrenstelsels uitgevoerd. Ze pasten een nieuwe statistische methode toe die rekening hield met uit meerdere componenten bestaande structuren binnen de sterrenstelsels, waardoor de nauwkeurigheid werd verbeterd. De gecombineerde gegevens brachten een statistisch significante afwijking aan het licht die groter was dan vijf sigma, een drempel die in wetenschappelijk onderzoek als sterk bewijs wordt beschouwd.
De meting laat een anisotropie – een dipool – zien in de verdeling van radiostelsels die 3,7 keer sterker is dan voorspeld door het Standaardmodel. Dit model, dat de evolutie van de kosmos sinds de oerknal beschrijft, gaat uit van een grotendeels uniforme verdeling van materie.
Bestaande modellen uitdagen
“Als ons zonnestelsel inderdaad zo snel beweegt, moeten we fundamentele aannames over de grootschalige structuur van het heelal in twijfel trekken”, zegt professor Dominik Schwarz, co-auteur van het onderzoek van de Universiteit van Bielefeld. “Als alternatief kan de verdeling van radiostelsels zelf minder uniform zijn dan we dachten.”
Bevestiging van Quasar-gegevens
Deze bevindingen komen overeen met eerdere waarnemingen van quasars – de extreem heldere centra van verre sterrenstelsels die worden aangedreven door superzware zwarte gaten. Hetzelfde abnormale effect verscheen in infraroodgegevens van quasarstudies, wat suggereert dat het geen meetfout is, maar een echt kosmisch kenmerk.
Implicaties voor de kosmologie
De studie onderstreept hoe nieuwe observatiemethoden ons begrip van de kosmos kunnen hervormen. De resultaten dwingen tot een herevaluatie van kosmologische aannames en benadrukken hoeveel er nog onontdekt is in het heelal.
Het onderzoek werd deze maand gepubliceerd in het tijdschrift Physical Review Letters.
De bevindingen suggereren dat onze huidige modellen van het heelal onvolledig zijn, of dat de verdeling van de materie daarin veel complexer is dan eerder werd aangenomen. Verder onderzoek is nodig om deze discrepantie op te lossen en ons begrip van de kosmos te verfijnen
