Uit recente analyses van de verspreiding van radiostelsels blijkt dat ons zonnestelsel zich met een snelheid die aanzienlijk hoger is dan eerder berekend door het heelal beweegt –meer dan drie keer sneller dan de huidige kosmologische modellen voorspellen. Deze ontdekking daagt lang gekoesterde aannames over onze plaats in de kosmos uit en kan duiden op tekortkomingen in ons begrip van de grootschalige structuur van het heelal.
Hoe snel gaan we echt?
Momenteel draait ons zonnestelsel naar schatting met een snelheid van ongeveer 792.000 kilometer per uur rond het galactische centrum, waarmee een volledig galactisch jaar in 225 miljoen aardse jaren wordt voltooid. Er wordt aangenomen dat de Melkweg zelf een snelheid van ongeveer 2,1 miljoen kilometer per uur heeft. Het nieuwe onderzoek, geleid door astrofysicus Lukas Böhme van de Universiteit van Bielefeld, suggereert echter dat deze cijfers drastisch onderschat kunnen worden.
De rol van radiostelsels
De bevindingen komen voort uit een analyse van radiostelsels: verre hemellichamen die krachtige radiogolven uitzenden. In tegenstelling tot zichtbaar licht dringen radiogolven door stof en gas heen, waardoor astronomen een duidelijk beeld krijgen van verre sterrenstelsels. Door de verspreiding van deze sterrenstelsels te bestuderen, kunnen wetenschappers een subtiele ‘brontellingsdipool’ detecteren, een afwijking die wordt veroorzaakt door onze beweging door de ruimte: er verschijnen meer sterrenstelsels in onze reisrichting dan achter ons.
Dit effect is zwak en vereist nauwkeurige metingen van zeer gevoelige radiotelescopen. Böhme en zijn team gebruikten gegevens van drie radiotelescopen, waaronder de Low-Frequency Array (LOFAR) in Europa, om het diepste radioonderzoek over een groot gebied tot nu toe te creëren.
Een aanzienlijke discrepantie
Door gegevens te combineren en een nieuwe statistische benadering te gebruiken om rekening te houden met de complexiteit van radiostelsels, ontdekten de onderzoekers een dipool die 3,7 keer sterker was dan verwacht op basis van het standaard kosmologische model. Deze discrepantie overschrijdt een statistische significantie van vijf sigma, wat betekent dat het resultaat zeer betrouwbaar is.
“Uit onze analyse blijkt dat het zonnestelsel ruim drie keer sneller beweegt dan de huidige modellen voorspellen”, zegt Böhme. “Dit resultaat is duidelijk in tegenspraak met de verwachtingen gebaseerd op de standaardkosmologie en dwingt ons onze eerdere aannames te heroverwegen.”
Het kosmologische principe uitdagen
Het standaard kosmologische model is gebaseerd op het ‘kosmologische principe’, dat ervan uitgaat dat materie uniform over het heelal is verdeeld. Dit betekent dat onze locatie niet bijzonder hoeft te zijn; elk ander punt in de ruimte zou er hetzelfde uitzien. Als ons zonnestelsel echter zo snel beweegt, suggereert dit dat het heelal anders is gestructureerd dan we dachten, of dat onze huidige modellen fundamenteel onvolledig zijn.
De gevolgen zijn diepgaand. Als de bevindingen standhouden, moeten wetenschappers mogelijk de grootschalige structuur van het heelal opnieuw evalueren en de uniformiteitsaanname in twijfel trekken. Als alternatief zou de verdeling van radiostelsels minder uniform kunnen zijn dan eerder werd aangenomen.
Wat is het volgende?
Het onderzoek staat nog steeds ter discussie, maar de resultaten zijn overtuigend genoeg om een herbeoordeling van ons begrip van de kosmos af te dwingen. De bevindingen veranderen niet alleen de cijfers; ze dagen de kernaannames uit waarop onze kosmologische modellen zijn gebouwd. Verder onderzoek is nodig om de bevindingen te bevestigen en de implicaties voor onze plaats in het heelal te onderzoeken.
Deze ontdekking herinnert ons eraan dat het heelal, ondanks tientallen jaren van onderzoek, nog steeds vol verrassingen zit.
