Wetenschap
'Dit is de heilige graal'
Wetenschappers van Harvard hebben patronen ontdekt in de kosmische achtergrondstraling die bewijs vormen voor meerdere natuur- en sterrenkundetheorieën.
Bart Braun
woensdag 19 maart 2014

Als ergens straling is, is er meestal ook een stralingsbron. Licht komt van de zon, microgolven uit de magnetron. Als je goed meet, zie je echter ook een beetje microgolfstraling die overal in het heelal aanwezig is. Deze kosmische achtergrondstraling wordt in stukjes zoals dit stelselmatig aangeduid als de ‘echo van de oerknal.’

In tegenstelling tot een echo, kan microgolfstraling gepolariseerd raken. Zonlicht van de zon golft alle kanten op, bij zonlicht dat door een polaroidglas heen is geweest blijven maar een paar richtingen over; dat is dan gepolariseerd. Het Harvard-team heeft met een telescoop op de Zuidpool gemeten aan die polarisatie, en die blijkt te spiraliseren.

De meest voor de hand liggende verklaring voor die spiralen is dat het piepjonge universum (onvoorstelbare fracties van een seconde na de oerknal) razendsnel is uitgedijd. Door die expansie zouden zwaartekrachtgolven zijn ontstaan, en die gaven de achtergrondstraling een slinger. Die spiraalpatronen zijn dus als het ware de groeistriemen van ons heelal.

Natuur- en sterrenkundigen zijn enthousiast over de resultaten, want die ondersteunen meerdere ideeën tegelijk. Dat er daadwerkelijk zo’n periode van supersnelle expansie was – dat helpt verklaren waarom het universum relatief homogeen is. Het maakt een brug mogelijk tussen de quantummechanica en de relativiteitsstheorie, die nu nog zo onverenigbaar lijken. En het wijst erop dat zwaartekrachtgolven daadwerkelijk bestaan, iets dat Einstein al voorspelde maar nooit direct gemeten werd.

‘Als die onderzoekers dit echt hebben bewezen, dan is het fantastisch nieuws’, vertelt emeritus hoogleraar Giorgio Frossati: ‘Echt de heilige graal.’ In zijn Leidse tijd hoopte hij zelf zwaartekrachtgolven te meten. ‘Dat ging echter om een heel ander verschijnsel: we zochten naar golven die werden veroorzaakt door supernova’s of de vorming van zwarte gaten, en we zochten op een volkomen andere manier.’ Wel waarschuwt hij voor teveel enthousiasme: ‘De grafiekjes die ik heb gezien zijn mooi, maar we moeten meer informatie hebben.’