#driehoeken

De evolutie van het heelal. Helemaal links kort na de oerknal de inflatie.

In een boeiend en zeer informatief artikel in Quanta Magazine van 19 juli j.l. beschrijft Nathalie Wolchover een speurtocht die gaande is naar kosmologische driehoeken, vierhoeken en andere vormen in de verspreiding van clusters en superclusters van sterrenstelsels in het heelal. Volgens een uit 2002 stammende theorie van de beroemde natuurkundige Juan Maldacena zou de zwaartekracht tijdens de korte, maar heftige inflatieperiode tijdens de oerknal, waarmee 13,8 miljard jaar geleden het heelal ontstond, zogeheten ‘non-Gaussianities’ moeten hebben achtergelaten in de verdeling van de materie, die anders is dan de Gaussische, willekeurige verdeling. Maldacena kwam in zijn berekeningen met een soort van ‘gravitationele bodem’, een minimum hoeveelheid van die driehoeken en andere vormen, die in de verdeling van materie achtergelaten zou moeten zijn. Mocht men de bodem bereikt hebben met geavanceerde telescopen en géén driehoeken tegenkomen, dan zou de uit 1980 stammende inflatietheorie niet kloppen, aldus Maldacena.

Maldacena baseerde zich in zijn berekeningen op de snaartheorie, waarin met meerdere dimensies wordt gewerkt, en kreeg als resultaat dat de zogeheten inflaton-deeltjes, de deeltjes die gedurende de inflatieperiode de exponentiële expansie van het heelal stuwen, eerst ‘twee-punts correlaties’ vormen, vervolgens ‘drie-punts correlaties’, dan ‘vier-punts correlaties’, enzovoorts, steeds meer in afnemende mate. Die verschillende correlaties zouden te zien moeten zijn in de tweedimensionale kosmische microgolf-achtergrondstraling (CMB), het restant van de hete straling van de oerknal, die zich 380.000 jaar na de oerknal afscheidde van de materie tijdens het moment van verstrooiing, en de driedimensionale grootschalige verdeling van structuren in de (super-)clusters van sterrenstelsels (zie afbeelding hierboven).

Door de Planck satelliet zijn geen ‘non-gaussianities’ zoals driehoeken en vierhoeken gevonden in de CMB.

Tot nu toe zijn die non-gaussianities niet gevonden, zoals de Europese Planck satelliet tevergeefs getracht heeft, maar wellicht dat toekomstige telescopen, zoals de in aanbouw zijnde Large Synoptic Survey Telescope (LSST) dat wel kan. Een andere mogelijkheid is dat men met waarnemingen aan de beroemde 21-cm lijn, de emissielijn die door de Nederlander Hendrik van de Hulst in 1944 is ontdekt en die onder andere met de LOFAR telescoop in West-Europa wordt waargenomen, de non-gaussianities gaat opzoeken. We wachten het allemaal geduldig af. Bron: Quanta Magazine.

<!-- if(wpa2a)wpa2a.script_load(); //-->