Rimpeling kosmische achtergrondstraling opnieuw bevestigd

George Beekman

Er zijn opnieuw aanwijzingen gevonden dat de kosmische achtergrondstraling uit het heelal niet volkomen gelijkmatig is.

Deze straling, die vanuit alle richtingen uit het heelal komt, is het afgekoelde restant van de warmtestraling uit de periode kort na het ontstaan van het heelal. Zijn temperatuur ligt nu op 2,7 graden boven het absolute nulpunt (2,7 K). Deze "koele' straling is het meest overtuigende bewijs dat het heelal is ontstaan uit een toestand van ongelooflijk hoge temperatuur en dichtheid: de Oerknal of Big Bang.

In april vorig jaar ontdekte de Amerikaanse COBE-satelliet (de Cosmic Background Explorer) dat de temperatuur van de straling niet overal aan de hemel gelijk is, maar minieme verschillen vertoont. Deze zouden er op wijzen dat er kort na het ontstaan van het heelal al verschillen waren in de dichtheid van de toenmalige materie, hetgeen het ontstaan van de huidige grote structuren beter verklaarbaar maakt. Momenteel ziet men in het heelal clusters en superclusters van sterrenstelsels, met daar tussen vrijwel "lege' gebieden.

De door COBE gemeten verschillen lagen echter op de grens van het waarneembare, zodat bevestiging door andere onderzoekers dringend gewenst was. Terwijl COBE zijn baantjes draaide, waren er ook op aarde verschillende onderzoeksgroepen aan het meten. Een daarvan, geleid door Lyman Page van Princeton University, blijkt de variaties in de achtergrondstraling al vóór COBE te hebben ontdekt. Maar het effect was zo gering dat men bijna drie jaar nodig heeft gehad om de zekerheid te verkrijgen dat het echt om temperatuurvariaties gaat.

De onderzoekers hadden de kosmische achtergrondstraling in oktober 1989 gemeten met een instrument dat met een ballon naar een hoogte van 40 kilometer was gebracht. Op die hoogte had men veel minder last van de warmtestraling van de atmosfeer. Het instrument mat de straling in vier golflengtegebieden, waardoor het ook mogelijk was de "koele' straling van ons melkwegstelsel uit de meetresultaten te verwijderen.

De nu gemeten temperatuurverschillen bedragen 14,5 miljoenste Kelvin, slechts iets minder dan de 17 miljoenste K die COBE had gemeten. Ook het patroon van de temperatuurverschillen aan de hemel komt overeen met het COBE-resultaat. De nu opnieuw gevonden gebiedjes van hogere en lagere temperatuur zijn echter veel te groot om de echte "kiemen' te kunnen zijn geweest van de huidige clusters van sterrenstelsels. De nòg kleinere gebiedjes die hieraan ten grondslag lagen moeten ook nog worden gevonden. Daartoe worden metingen verricht aan punten aan de hemel die vlak bij elkaar liggen. De race om de ripples in de kosmische achtergrondstraling is voorlopig nog niet voorbij.